DE69604011T2

DE69604011T2 - Method for producing a sliding component and method for producing a component made of composite material

Info

Publication number: DE69604011T2
Application number: DE69604011T
Authority: DE
Inventors: Akira Manabe; Hiroshi Okajima
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 2000-05-25
Anticipated expiration: 2016-05-18
Also published as: JPH08319583A; US5761592A; DE69604011D1; EP0743117A1; EP0743117B1; JP2765512B2

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gleitbauteils und ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundstoffschichtbauteils. Sie sind anwendbar auf Gleitartikel wie Synchronringe, Nocken, Kipphebel, Stößel und dergleichen.The present invention relates to a method for manufacturing a sliding member and a method for manufacturing a composite layer member. They are applicable to sliding articles such as synchronizer rings, cams, rocker arms, tappets and the like.

Description of the related art

Herkömmlich wurden verschiedene Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit von Verbundstoffschichtbauteilen vorgeschlagen.Conventionally, various methods have been proposed to improve the bonding strength of composite layered components.

Die Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichung (KOKAI) Nr. 61-96010 offenbart ein Verfahren, in dem ein Pulverlegierungsblatt an ein Eisenbauteil in Verwendung einer geschmolzenen Flüssigkeit gehaftet wird. Dieses Verfahren verwendet das Eisenbauteil, wie ein Gußeisen, und das Pulverlegierungsblatt besitzt Harz und eutektische Legierungspulver, die C und Mo umfassen. In diesem Verfahren wird anfänglich das Pulverlegierungsblatt auf eine Abdeckoberfläche des Eisenbauteils gelegt, werden zweitens diese so erhitzt, daß eine geschmolzene Flüssigkeit an der Grenze zwischen der Abdeckoberfläche des Eisenbauteils und dem Pulverlegierungsblatt auftreten kann. Nach dem Auftreten der geschmolzenen Flüssigkeit wird die geschmolzene Flüssigkeit durch eine positive Kühlbehandlung zur Verfestigung sofort abgekühlt und dadurch ist der Schmelzpunkt des ver festigten Abschnitts höher. Als nächstes wird das Pulverlegierungsblatt durch ein Flüssigphasensintern im wesentlichen gesintert. Gemäß diesem herkömmlichen Verfahren kann durch Verwenden der Verfestigung der geschmolzenen Flüssigkeit eine metallurgische Bindung erhalten werden und es kann die Haftfestigkeit verbessert werden.Japanese Unexamined Patent Publication (KOKAI) No. 61-96010 discloses a method in which a powder alloy sheet is adhered to an iron member using a molten liquid. This method uses the iron member such as a cast iron, and the powder alloy sheet has resin and eutectic alloy powders comprising C and Mo. In this method, initially, the powder alloy sheet is placed on a covering surface of the iron member, secondly, they are heated so that a molten liquid may appear at the boundary between the covering surface of the iron member and the powder alloy sheet. After the appearance of the molten liquid, the molten liquid is immediately cooled by a positive cooling treatment for solidification, and thereby the melting point of the solidified portion is higher. Next, the powder alloy sheet is substantially sintered by liquid phase sintering. According to this conventional method, by utilizing the solidification of the molten liquid, a metallurgical bond can be obtained and the bonding strength can be improved.

Ferner offenbart die Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichung (KOKAI) Nr. 63-130705 ein anderes Verfahren für ein Bauteil für eine kraftschlüssige Verbindung, wie ein Kraftübertragungsorgan. Dieses Verfahren verwendet einen Synchronring mit einer konisch geformten inneren Umfangsoberfläche. In diesem Verfahren werden zuerst Preßringe unter der Bedingung geschlossen, daß diese beiden Schichten auf der konisch geformten inneren Umfangsoberfläche des Synchronrings gestapelt sind. Zweitens werden diese beiden Schichten mit den geschlossenen Preßringen gesintert. Und dann wird durch eine Wärmeausdehnung dieser beiden Schichten während des Sinterns eine Druckkraft erzeugt und es wird dadurch eine Haftfestigkeit der beiden Schichten durch Verwenden der Druckkraft verbessert.Furthermore, Japanese Unexamined Patent Publication (KOKAI) No. 63-130705 discloses another method for a force-fitting member such as a power transmission member. This method uses a synchronizer ring having a conical-shaped inner peripheral surface. In this method, first, press rings are closed under the condition that these two layers are stacked on the conical-shaped inner peripheral surface of the synchronizer ring. Second, these two layers are sintered with the press rings closed. And then, a pressing force is generated by thermal expansion of these two layers during sintering, and thereby an adhesive strength of the two layers is improved by using the pressing force.

Außerdem offenbart die Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichung (KOKAI) Nr. 58-3902 ein anderes Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle mit einer guten Haftfestigkeit. Dieses Verfahren verwendet einen vorgesinterten Körper, der aus einem gesinterten Material zusammengesetzt ist, das eine Sinterkontraktionsrate von 2% und mehr besitzt. Unter der Bedingung, daß der vorgesinterte Körper an einer äußeren Umfangsoberfläche der Nockenwelle installiert wird, wird der vorgesinterte Körper gesintert und dadurch ist die Bindungsfestigkeit der Nockenwelle durch eine Schrumpfkraft aufgrund eines Sinterns und einer Flüssigkeitshaftung verbessert.In addition, Japanese Unexamined Patent Publication (KOKAI) No. 58-3902 discloses another method for producing a camshaft having good bonding strength. This method uses a pre-sintered body composed of a sintered material having a sintering contraction rate of 2% and more. Under the condition that the pre-sintered body is installed on an outer peripheral surface of the camshaft, the pre-sintered body is sintered and thereby the bonding strength of the camshaft is improved by a shrinkage force due to sintering and liquid adhesion.

Darüber hinaus offenbart die Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichung (KOKAI) Nr. 64-56851 ein anderes Ver fahren zur Herstellung einer Sinterlegierung, die eine Wärmebeständigkeit und Abriebfestigkeit besitzt. Dieses Verfahren verwendet auf Eisen basierende Pulver und auf Kupfer basierende, infiltrierende Pulver, welche Pb und so weiter umfassen. Diese auf Eisen basierenden Pulver umfassen C, Cr, 51, Mn, B, Zr, Hf und so weiter. In diesem Verfahren wird durch Pressen der auf Eisen basierenden Pulver und der auf Kupfer basierenden, infiltrierenden Pulver in zwei Schichten ein zweischichtiger Grünling gebildet. Es werden auch die auf Eisen basierenden Pulverbereiche außerhalb des zweischichtigen Grünlings gesintert. Somit tritt eine geschmolzene Flüssigkeit auf und infiltriert positiv in die Poren des zweischichtigen Grünlings.In addition, Japanese Unexamined Patent Publication (KOKAI) No. 64-56851 discloses another process for producing a sintered alloy having heat resistance and abrasion resistance. This process uses iron-based powders and copper-based infiltrating powders comprising Pb and so on. These iron-based powders include C, Cr, S1, Mn, B, Zr, Hf and so on. In this process, a two-layer green compact is formed by pressing the iron-based powders and the copper-based infiltrating powders in two layers. The iron-based powder regions outside the two-layer green compact are also sintered. Thus, a molten liquid occurs and positively infiltrates into the pores of the two-layer green compact.

Gemäß jeder der durch die oben erwähnten Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichungen offenbarten Techniken besteht eine Notwendigkeit der Verbesserung, da die Haftfestigkeit nicht zufriedenstellend ist.According to each of the techniques disclosed by the above-mentioned Japanese Unexamined Patent Publications, there is a need for improvement because the adhesive strength is not satisfactory.

Darüber hinaus hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung vor kurzem eine Lötverbindungstechnik entwickelt, die als die Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichung (KOKAI) Nr. 1-95894 offenbart ist. In dieser Technik existiert ein Lotmaterial, bei dem es sich um eine auf Kupfer basierende Legierung handelt, an der Grenze zwischen diesen beiden Eisengrünlingen, wobei das Lotmaterial erwärmt wird, um diese beiden Eisengrünlinge zu verbinden. Die Zusammensetzung des Lotmaterials umfaßt von 15 bis 30 Gew-% an Ni, von 5 bis 15 Gew.-% an Mn, von 0,5 bis 3 Gew.-% an 51, von 0,5 bis 1,5 Gew.-% an B und als den Rest im wesentlichen Eisen.Furthermore, the applicant of the present invention has recently developed a solder joining technique disclosed as Japanese Unexamined Patent Publication (KOKAI) No. 1-95894. In this technique, a solder material which is a copper-based alloy exists at the boundary between these two iron green sheets, and the solder material is heated to join these two iron green sheets. The composition of the solder material comprises from 15 to 30 wt% of Ni, from 5 to 15 wt% of Mn, from 0.5 to 3 wt% of Sn, from 0.5 to 1.5 wt% of B, and the balance essentially iron.

Darüber hinaus wird im Fall einer Infiltration, vorausgesetzt, daß das infiltrierende Material isothermal in einer geschmolzenen Flüssigkeit gehalten wird; das infiltrierende Material übermäßig in die Poren eines Basismaterials infiltrieren, so daß auf einer Abdeckoberfläche des Basismaterials kaum ein Schichtmaterial verbleibt.Furthermore, in the case of infiltration, provided that the infiltrating material is held isothermally in a molten liquid; the infiltrating material is excessively introduced into the pores of a base material infiltrate so that hardly any layer material remains on a covering surface of the base material.

Wenn in diesem Fall das gesamte Schichtmaterial in die Poren des Basismaterials infiltriert, kann das infiltrierende Material nicht in wesentlichem Maß auf der Abdeckoberfläche des Basismaterial verbleiben. Da ferner eine Infiltrationsmenge für die Poren des Basismaterials zu groß ist, besitzt das Basismaterial eine Tendenz zum Expandieren, so daß die Maßgenauigkeit des Basismaterials leicht verschlechtert wird und leicht eine Deformation des Basismaterials erzeugt wird.In this case, if all the layer material infiltrates into the pores of the base material, the infiltrating material cannot remain substantially on the covering surface of the base material. Furthermore, since an infiltration amount is too large for the pores of the base material, the base material has a tendency to expand, so that the dimensional accuracy of the base material is easily deteriorated and deformation of the base material is easily generated.

Als ein Resultat wird es notwendig, daß eine Kühlbehandlung zur Verfestigung der geschmolzenen Flüssigkeitnach der Infiltration positiv durchgeführt wird. In diesem Fall kann das infiltrierende Material auf dem Basismaterial verbleiben. Auf diese Weise wird das geschmolzene infiltrierende Material gleichzeitig durch die positive Kühlbehandlung in den herkömmlichen Techniken verfestigt.As a result, it becomes necessary that a cooling treatment for solidifying the molten liquid be positively carried out after infiltration. In this case, the infiltrating material can remain on the base material. In this way, the molten infiltrating material is simultaneously solidified by the positive cooling treatment in the conventional techniques.

Auch wird in der oben erwähnten Technik, die in der Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichung (KOKAI) Nr. 61-96010 aufgezeigt ist, nach dem Auftreten der geschmolzenen Flüssigkeit an der Grenze zwischen der Abdeckoberfläche des Eisenbauteils und dem Pulverlegierungsblatt die Kühlbehandlung zur Verfestigung der geschmolzenen Flüssigkeit positiv durchgeführt.Also, in the above-mentioned technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (KOKAI) No. 61-96010, after the occurrence of the molten liquid at the boundary between the covering surface of the iron member and the powder alloy sheet, the cooling treatment for solidifying the molten liquid is positively carried out.

Es ist jedoch als industrielle Technologie unangemessen, daß die positive Kühlbehandlung nach dem Auftreten der geschmolzenen Flüssigkeit an der Grenze zwischen der Abdeckung des Eisenbauteils und dem Pulverlegierungsblatt durchgeführt wird. Zum Beispiel ist die Durchführung der spezifischen Kühlbehandlung beim Verwenden eines kontinuierlichen Sinterverfahrens, bei dem die Sintertemperatur festgelegt ist, nachteilig.However, as an industrial technology, it is inappropriate that the positive cooling treatment is carried out after the appearance of the molten liquid at the boundary between the iron component cover and the powder alloy sheet. For example, it is disadvantageous to carry out the specific cooling treatment when using a continuous sintering process in which the sintering temperature is fixed.

Gemäß der oben erwähnten Legierung, die in der Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichung (KOKAI) Nr. 1-95894 aufgezeigt ist, sind diese beiden Eisengrünlinge in einem Körper mit dem Lotmaterial verbunden; jedoch zielt diese Veröffentlichungstechnik nicht darauf ab, ein Gleitbauteil zu erhalten, das bei Verwendungen nach außen freiliegt und das eine gute Gleitsicherheit erfordert.According to the above-mentioned alloy disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (KOKAI) No. 1-95894, these two iron green compacts are bonded into one body with the solder material; however, this disclosure technique does not aim to obtain a sliding member which is exposed to the outside in uses and which requires good sliding safety.

SUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben erwähnten Umstände entwickelt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Gleitbauteils zur Verfügung zu stellen, in dem eine Verfestigung von geschmolzener Flüssigkeit durch die Erhöhung einer Solidustemperatur einer auftretenden geschmolzenen Flüssigkeit beschleunigt wird und dadurch ein Verschließen der an einer Abdeckoberfläche eines Basismaterials ausgebildeten Poren früh erreicht werden kann.The present invention has been developed in view of the above-mentioned circumstances. It is an object of the present invention to provide a method for producing a sliding member in which solidification of molten liquid is accelerated by increasing a solidus temperature of an occurring molten liquid and thereby closing of pores formed on a cover surface of a base material can be achieved early.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Gleitbauteils zur Verfügung zu stellen, bei dem ein übermäßiges Infiltrieren einer aus einem Schichtmaterial resultierenden geschmolzenen Flüssigkeit in ein Basismaterial unterdrückt wird. Es ist ferner eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Gleitbauteils zur Verfügung zu stellen, bei dem ein Schichtmaterial zur Ausbildung einer Gleitoberfläche vorteilhafterweise verbleiben kann und bei dem ein Gleitvermögen des Gleitbauteils vorteilhaft Erhöht wird.It is another object of the present invention to provide a method for producing a sliding member in which excessive infiltration of a molten liquid resulting from a layer material into a base material is suppressed. It is further another object of the present invention to provide a method for producing a sliding member in which a layer material for forming a sliding surface can advantageously remain and in which a sliding property of the sliding member is advantageously increased.

Es ist eine Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundstoffschichtbauteils zur Verfügung zu stellen, bei dem eine geschmolzene Flüssigkeit nach unten fließt durch ein vertikales Anordnen einer Abdeckoberfläche eines Basismaterials und bei dem eine Gleichmäßigkeit und Dünnheit einer verfestigten Schicht vorteilhafterweise bewerkstelligt werden kann.It is an object to provide a method for producing a composite layer component in which a molten liquid flows downwards by vertically arranging a covering surface of a base material and in which uniformity and thinness of a solidified layer can be advantageously accomplished.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben für die oben erwähnten Aufgaben folgendes entwickelt und erdacht: Es gibt ein Material mit einer Eigenschaft, bei der eine Solidustemperatur einer geschmolzenen Flüssigkeit mit einer fortschreitenden Reaktion zunimmt. Vorausgesetzt, daß das Material mit einer solchen Eigenschaft verwendet wird, werden die oben erwähnten Aufgaben vorteilhaft erledigt. Die Erfinder haben solche Funktionen und Wirkungen in Tests erdacht und ermittelt.The inventors of the present invention have developed and conceived the following for the above-mentioned objects: There is a material having a property in which a solidus temperature of a molten liquid increases with a progressing reaction. Provided that the material having such a property is used, the above-mentioned objects are advantageously accomplished. The inventors have conceived and determined such functions and effects in tests.

Der Hauptmechanismus der vorliegenden Erfindung wird wie folgt angenommen: Der Hauptmechanismus wird nachfolgend unter Bezug auf ein in Fig. 20(A) aufgezeigtes Beispiel beschrieben. Die Zusammensetzung eines Basismaterials wird in Fig. 20(A) auf "a" eingestellt und die Zusammensetzung eines Schichtmaterials wird auf "b" eingestellt. Wenn der Zusammensetzungswert, der in Fig. 20(A) als die horizontale Achse angegeben ist, in eine Richtung des Pfeils "X1" in Fig. 20 (A) geht, wird die Konzentration von "a" höher und höher. Wenn im Gegensatz dazu der Zusammensetzungswert in eine Richtung des Pfeils "X2" in Fig. 20(A) geht, wird die Konzentration von "a" geringer und geringer.The main mechanism of the present invention is assumed to be as follows: The main mechanism will be described below with reference to an example shown in Fig. 20(A). The composition of a base material is set to "a" in Fig. 20(A), and the composition of a layer material is set to "b". When the composition value indicated as the horizontal axis in Fig. 20(A) goes in a direction of the arrow "X1" in Fig. 20(A), the concentration of "a" becomes higher and higher. In contrast, when the composition value goes in a direction of the arrow "X2" in Fig. 20(A), the concentration of "a" becomes lower and lower.

Unter der Bedingung, daß ein Material mit der Zusammensetzung von "b" in Kontakt mit einem Schichtmaterial kommt, wird eine Wärmebehandlung durchgeführt, damit in Fig. 20 (A) eine Temperatur sich von "T1" auf "T3" (der Sinterzieltemperatur des Basismaterials) erhöhen kann. Wenn gemäß Fig. 20(A) ausgehend von der Temperatur "T1" die Temperatur die Solidustemperatur von "T2" während der Wärmebehandlung erreicht, beginnt eine geschmolzene Flüssigkeit aus dem Metall mit der Zusammensetzung von "b" zu erscheinen.Under the condition that a material having the composition of "b" comes into contact with a layer material, a heat treatment is carried out to allow a temperature to rise from "T1" to "T3" (the sintering target temperature of the base material) in Fig. 20 (A). As shown in Fig. 20 (A), when the temperature reaches the solidus temperature of "T2" during the heat treatment from the temperature "T1", a molten liquid of the metal having the composition of "b" starts to appear.

Hinsichtlich der Solidustemperatur von "T2" ist die Konzentration eines Metalls "a" in der geschmolzenen Flüssigkeit geringer, da die Zusammensetzung der geschmolzene Flüssigkeit in der Liquidus-Temperaturkurve als "L1" angegeben ist.Regarding the solidus temperature of "T2", the concentration of a metal "a" in the molten liquid is lower since the composition of the molten liquid is given as "L1" in the liquidus temperature curve.

Da jedoch das Basismaterial in Kontakt mit dem Schichtmaterial kommt, findet früh eine Diffusion zwischen dem Basismaterial mit der Zusammensetzung von "a" in Fig. 20(A) und der geschmolzenen Flüssigkeit statt. Die Konzentration von "a" in der geschmolzenen Flüssigkeit erhöht sich somit allmählich in eine Richtung des Pfeils "X1". Dies bedeutet, daß die Solidustemperatur in dem Gleichgewichtsdiagramm mit der Reaktion des Metalls und der geschmolzenen Flüssigkeit zunimmt.However, since the base material comes into contact with the layer material, diffusion occurs early between the base material having the composition of "a" in Fig. 20(A) and the molten liquid. The concentration of "a" in the molten liquid thus gradually increases in a direction of arrow "X1". This means that the solidus temperature in the equilibrium diagram increases with the reaction of the metal and the molten liquid.

Folglich kann sich trotz der Tatsache, daß die spezifische Kühlbehandlung nicht durchgeführt wird, nämlich trotz der Tatsache, daß die Temperatur von "T3" isotherm gehalten oder fixiert wird, die geschmolzene Flüssigkeit verfestigen.Consequently, despite the fact that the specific cooling treatment is not carried out, namely despite the fact that the temperature of "T3" is maintained isothermally or fixed, the molten liquid may solidify.

Es wird angenommen, daß die Reaktion des Basismaterials und des Schichtmaterials leicht an der Grenze der beiden Materialien aufgrund einer Diffusionsreaktion in übermäßigem Maße fortschreitet. Gemäß des oben erwähnten Mechanismus kann die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit zunehmen und die geschmolzene Flüssigkeit wird leicht an der Grenze erzeugt.It is considered that the reaction of the base material and the layer material easily proceeds excessively at the boundary of the two materials due to a diffusion reaction. According to the above-mentioned mechanism, the solidus temperature of the molten liquid can increase and the molten liquid is easily generated at the boundary.

Wenn das Schichtmaterial nicht nur in einem vollständig geschmolzenen Zustand vorliegt, sondern auch in einem nebeneinander existierenden Fest-Flüssig-Zustand, kann der oben erwähnte Mechanismus erhalten werden.When the layered material exists not only in a completely molten state but also in a coexisting solid-liquid state, the above-mentioned mechanism can be obtained.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Gleitbauteils gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet:A method for producing a sliding component according to the present invention uses:

ein Basismaterial mit einer Abdeckoberfläche und Poren, die zumindest in der Abdeckoberfläche ausgebildet sind, unda base material having a covering surface and pores, which are formed at least in the covering surface, and

ein Schichtmaterial, das eine Komponente zum Reagieren mit einer Komponente des Basismaterials aufweist, wobei die Komponente des Schichtmaterials eine Eigenschaft aufweist, die es in die Lage versetzt, eine geschmolzene Flüssigkeit auszubilden, deren Solidustemperatur mit einer fortschreitenden Reaktion zunimmt; unda layered material having a component for reacting with a component of the base material, the component of the layered material having a property that enables it to form a molten liquid whose solidus temperature increases as a reaction progresses; and

wobei das Verfahren die Schritte aufweist:the method comprising the steps of:

einen Kontaktierungsschritt zum in Kontakt bringen des Schichtmaterials mit zumindest einem Teil der Abdeckoberfläche des Basismaterials, unda contacting step for bringing the layer material into contact with at least a part of the covering surface of the base material, and

einen Erwärmungsschritt zum Erwärmen des Basismaterials und des Schichtmaterials auf den Temperaturbereich, in dem ermöglicht wird ein Ausbilden der geschmolzenen Flüssigkeit, ein Reagieren der Komponente des Basismaterials mit der Komponente des Schichtmaterials, ein Ausbilden der geschmolzenen Flüssigkeit, dessen Solidustemperatur mit der fortschreitenden Reaktion ansteigt, ein Infiltrieren der geschmolzenen Flüssigkeit in die Poren der Abdeckoberfläche des Basismaterials, ein Festwerden der geschmolzenen Flüssigkeit mit dem Anstieg der Solidustemperatur und dadurch ein Verschließen der Poren an der Abdeckoberfläche des Basismaterials,a heating step for heating the base material and the layer material to the temperature range in which it is possible to form the molten liquid, to react the component of the base material with the component of the layer material, to form the molten liquid whose solidus temperature increases as the reaction progresses, to infiltrate the molten liquid into the pores of the covering surface of the base material, to solidify the molten liquid as the solidus temperature increases and thereby close the pores on the covering surface of the base material,

wobei das Schichtmaterial an der Abdeckoberfläche des Basismaterials bleibt, wobei das verbleibende Schichtmaterial dann die Gleitoberfläche ausbildet.wherein the layer material remains on the covering surface of the base material, wherein the remaining layer material then forms the sliding surface.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundstoffschichtbauteils gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet:A method for producing a composite layered component according to the present invention uses:

ein Basismaterial mit einer Abdeckoberfläche, die nahezu vertikal angeordnet ist, und Poren, die zumindest an der Abdeckoberfläche ausgebildet sind, unda base material having a covering surface arranged almost vertically and pores formed at least on the covering surface, and

ein Schichtmaterial, das eine Komponente zum Reagieren mit einer Komponente des Basismaterials aufweist, wobei die Komponente des Schichtmaterials eine Eigenschaft hat, durch die es ermöglicht wird, geschmolzene Flüssigkeit auszubilden, deren Solidustemperatur mit einer fortschreitenden Reaktion ansteigt; unda layered material having a component for reacting with a component of the base material, the component of the layered material having a property that enables it to form molten liquid whose solidus temperature increases as a reaction progresses; and

wobei das Verfahren die Schritte aufweist:the method comprising the steps of:

einen. Kontaktierungsschritt zum In-Kontakt-Bringen des Schichtmaterials mit zumindest einem Teil der Abdeckoberfläche des Basismaterials, unda contacting step for bringing the layer material into contact with at least part of the covering surface of the base material, and

einem Erwärmungsschritt zum Erwärmen des Basismaterials und des Schichtmaterials auf den Temperaturbereich, durch den ermöglicht wird ein Ausbilden der geschmolzenen Flüssigkeit, ein Reagieren der Komponente des Basismaterials mit der Komponente des Schichtmaterials, ein Ausbilden der geschmolzenen Flüssigkeit, deren Solidustemperatur mit der fortschreitenden Reaktion ansteigt, so daß die geschmolzene Flüssigkeit entlang der Abdeckoberfläche des Basismaterials nach unten fließt, und ein Festwerden der geschmolzenen Flüssigkeit mit dem Ansteigen der Solidustemperatur.a heating step of heating the base material and the layer material to the temperature range that enables formation of the molten liquid, reaction of the component of the base material with the component of the layer material, formation of the molten liquid whose solidus temperature increases as the reaction progresses, so that the molten liquid flows downward along the covering surface of the base material, and solidification of the molten liquid as the solidus temperature increases.

In der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "ein Schichtmaterial" ein Material zum Bedecken von mindestens einem Teil der Abdeckoberfläche des Basismaterials.In the present invention, the term "a layer material" means a material for covering at least a part of the covering surface of the base material.

Gemäß der vorliegenden Erfindung reagiert die wesentliche Komponente des Basismaterials mit der wesentlichen Komponente des Schichtmaterials, da das Schichtmaterial in dem Temperaturbereich erwärmt wird, bei dem die geschmolzene Flüssigkeit auftritt; wobei dadurch die geschmolzene Flüssigkeit auftritt. Die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit nimmt mit dem Fortschreiten der Reaktion zu. Auf diese Weise nimmt die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit allmählich zu. Trotz der Tatsache, daß das Schichtmaterial isothermal gehalten oder fixiert wird, kann die geschmolzene Flüssigkeit sich früh verfestigen.According to the present invention, the essential component of the base material reacts with the essential component of the layer material, since the layer material in the temperature range at which the molten liquid occurs; thereby the molten liquid occurs. The solidus temperature of the molten liquid increases as the reaction progresses. In this way, the solidus temperature of the molten liquid increases gradually. Despite the fact that the layer material is held isothermally or fixed, the molten liquid may solidify early.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird angenommen, daß die obenerwähnte Reaktion leicht an der Grenze zwischen dem Basismaterial und dem Schichtmaterial stattfindet; weswegen deshalb gedacht wird, daß die geschmolzene Flüssigkeit sich leicht an der Grenze verfestigt.According to the present invention, it is considered that the above-mentioned reaction easily takes place at the boundary between the base material and the layer material; therefore, it is considered that the molten liquid easily solidifies at the boundary.

Da die auftretende geschmolzene Flüssigkeit mit steigender Solidustemperatur sich früh verfestigt, können die an der Abdeckoberfläche des Basismaterials ausgebildeten Poren früh verschlossen werden.Since the molten liquid that occurs solidifies early with increasing solidus temperature, the pores formed on the covering surface of the base material can be closed early.

Diese frühe Verfestigung der geschmolzenen Flüssigkeit hindert die geschmolzene Flüssigkeit daran, in übermäßigem Maße in das Basismaterial zu infiltrieren. Somit kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung dazu beitragen, die Maßgenauigkeit des Basismaterials sicherzustellen und eine Verformung des Basismaterials zu verhindern.This early solidification of the molten liquid prevents the molten liquid from excessively infiltrating into the base material. Thus, the method of the present invention can help to ensure the dimensional accuracy of the base material and prevent deformation of the base material.

Da die frühe Verfestigung der geschmolzenen Flüssigkeit die geschmolzene Flüssigkeit daran hindert, in übermäßigem Maße in das Basismaterial zu infiltrieren, kann ferner das Schichtmaterial, welches die Gleitoberfläche bildet, leicht auf der Abdeckoberfläche des Basismaterials verbleiben.Furthermore, since the early solidification of the molten liquid prevents the molten liquid from excessively infiltrating into the base material, the layer material forming the sliding surface can easily remain on the covering surface of the base material.

Da das Schichtmaterial dem vollständig geschmolzenen Zustand oder dem Zustand von nebeneinander existierendem Feststoff-Flüssigkeit unterliegt, kann darüber hinaus dann die Flachheit der freiliegenden Oberfläche des Schichtmate rials, das eine Gleitoberfläche bildet, vorteilhaft verbessert werden.In addition, since the layer material is subject to the completely molten state or the state of coexisting solid-liquid, the flatness of the exposed surface of the layer material rials, which forms a sliding surface, can be advantageously improved.

Zusätzlich kann in dem Fall, in dem die Zusammensetzung des Schichtmaterials auf eine Zusammensetzung des Gleitbauteils eingestellt ist, eine Gleitoberfläche gleichzeitig mit einem Sintern des Basismaterials gebildet werden.In addition, in the case where the composition of the layer material is adjusted to a composition of the sliding member, a sliding surface can be formed simultaneously with sintering of the base material.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in dem Fall, in dem die Abdeckoberfläche vertikal angeordnet ist, die auftretende geschmolzene Flüssigkeit leicht nach unten fließen. Der Begriff "vertikal" bedeutet eine Fließrichtung einer geschmolzenen Flüssigkeit. Der Begriff "vertikal" umfaßt nämlich die Senkrechte und eine Richtung, die in Bezug auf die Senkrechte geneigt ist. In der vorliegenden Erfindung fließt die aufgetretene geschmolzene Flüssigkeit aufgrund der Gravitation entlang der Abdeckoberfläche nach unten.According to the present invention, in the case where the cover surface is arranged vertically, the molten liquid that has appeared will easily flow downward. The term "vertical" means a flow direction of a molten liquid. Namely, the term "vertical" includes the vertical and a direction inclined with respect to the vertical. In the present invention, the molten liquid that has appeared flows downward along the cover surface due to gravity.

Da der Bereich der geschmolzenen Flüssigkeit, der in direktem Kontakt mit der Abdeckoberfläche des Basismaterials steht, leicht mit der wesentlichen Komponente des Basismaterials reagiert, steigt die Solidustemperatur leicht früh an. Sogar wenn die Temperatur isothermal auf eine vorbestimmte Temperatur fixiert ist, kann die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit folglich auf natürliche Weise ansteigen. So kann der Bereich der geschmolzenen Flüssigkeit, der in direktem Kontakt mit der Abdeckoberfläche des Basismaterials steht, sich früh verfestigen.Since the portion of the molten liquid that is in direct contact with the covering surface of the base material easily reacts with the essential component of the base material, the solidus temperature easily rises early. Consequently, even if the temperature is isothermally fixed at a predetermined temperature, the solidus temperature of the molten liquid can naturally rise. Thus, the portion of the molten liquid that is in direct contact with the covering surface of the base material can solidify early.

Jedoch wird sich die geschmolzene Flüssigkeit, die nicht in direktem Kontakt mit der Abdeckoberfläche steht, leicht hinsichtlich der Reaktion verzögern. Somit ist die Zunahme der Solidustemperatur verzögert, so daß die geschmolzene Flüssigkeit weiter nach unten fließen kann. Unter der Voraussetzung, daß die geschmolzene Flüssigkeit in Kontakt mit der Abdeckoberfläche des Basismaterials kommt, wird die Reaktion aufgrund von Diffusion verstärkt. Somit nimmt die Solidustemperatur zu, wobei sich die geschmolzene Flüssigkeit früh verfestigen kann. Es ist folglich vorteilhaft hinsichtlich der Vergleichmäßigung und Verringerung der Dicke der verfestigten Schicht, die als eine Gleitschicht verwendet werden kann.However, the molten liquid which is not in direct contact with the covering surface will be slightly delayed in reaction. Thus, the increase in the solidus temperature is delayed so that the molten liquid can continue to flow downward. Provided that the molten liquid comes into contact with the covering surface of the base material, the reaction is enhanced due to diffusion. Thus, the solidus temperature increases, whereby the molten liquid can solidify early. It is therefore advantageous in terms of uniformizing and reducing the thickness of the solidified layer, which can be used as a sliding layer.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Eine vollständigere Beurteilung der vorliegenden Erfindung und vieler ihrer Vorteile wird auf einfache Weise durch Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung mit den beigefügten Zeichnungen und der detaillierten Beschreibung erhalten werden, wobei:A more complete appreciation of the present invention and many of its advantages will be readily obtained by reference to the following detailed description with the accompanying drawings and detailed description, in which:

Fig. 1 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 1 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of a first preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 2 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 2 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of a second preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 3 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer dritten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 3 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of a third preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 4 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer vierten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 4 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of a fourth preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 5 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer fünften bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 5 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of a fifth preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 6 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer sechsten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 6 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of a sixth preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 7 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer siebten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 7 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of a seventh preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 8 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer achten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 8 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of an eighth preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 9 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer neunten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 9 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of a ninth preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 10 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer zehnten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 10 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of a tenth preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 11 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer elften bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 11 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of an eleventh preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 12 eine Querschnittsansicht ist, die schematisch einen Hauptbereich des Basismaterials der elften bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 12 is a cross-sectional view schematically illustrating a main portion of the base material of the eleventh preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 13 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch einen Herstellungsschritt einer zwölften bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;Fig. 13 is a construction view schematically illustrating a manufacturing step of a twelfth preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 14(A) bis (E) Konstruktionsansichten aufzeigen, die schematisch Herstellungsschritte für die nach unten fließenden geschmolzenen Flüssigkeiten und für eine Verfestigung der verfestigten Schicht veranschaulichen;Fig. 14(A) to (E) show construction views schematically showing manufacturing steps for the downward flowing molten liquids and for solidification of the solidified layer;

Fig. 15 eine Konstruktionsansicht ist, die schematisch eine Bedingung für ein Sintern mittels eines kontinuierlich betriebenen Sinterofens veranschaulicht;Fig. 15 is a construction view schematically illustrating a condition for sintering by means of a continuously operated sintering furnace;

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht ist, die schematisch einen Synchronring veranschaulicht;Fig. 16 is a perspective view schematically illustrating a synchronizer ring;

Fig. 17 eine Mikrophotographie ist, die eine Metallstruktur aufzeigt, die sich an einer Grenze zwischen einem Basismaterial und einem Schichtmaterial der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung befindet;Fig. 17 is a photomicrograph showing a metal structure located at a boundary between a base material and a layer material of the first preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 18 eine Mikrophotographie. ist, die eine Metallstruktur aufzeigt, die sich an einer Grenze zwischen einem Basismaterial und einem Schichtmaterial der dritten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung befindet;Fig. 18 is a photomicrograph showing a metal structure located at a boundary between a base material and a layer material of the third preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 19 eine Mikrophotographie ist, die eine Metallstruktur aufzeigt, die sich an einer Grenze zwischen einem Basismaterial und einem Schichtmaterial der vierten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung befindet;Fig. 19 is a photomicrograph showing a metal structure located at a boundary between a base material and a layer material of the fourth preferred embodiment according to the present invention;

Fig. 20(A) bis (F) jeweils Gleichgewichtsdiagramme aufzeigen, die Bedingungen veranschaulichen, die eine Eigenschaft der Erhöhung der Solidustemperatur besitzen.Fig. 20(A) to (F) show equilibrium diagrams, respectively, illustrating conditions that have a property of increasing the solidus temperature.

DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Nach der allgemeinen Beschreibung der vorliegenden Erfindung kann ein weitergehenderes Verständnis erhalten wer den durch den Hinweis auf die spezifischen bevorzugten Ausführungsformen, die hierin lediglich zum Zweck einer Veranschaulichung gegeben werden und nicht beabsichtigen, den Umfang der beiliegenden Ansprüche einzuschränken.After the general description of the present invention, a further understanding can be obtained by reference to the specific preferred embodiments which are given herein for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the appended claims.

Die bevorzugten Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit den Figuren beschrieben.The preferred embodiments according to the present invention are described below with the figures.

First preferred embodiment

Fig. 1 zeigt schematisch die erste Ausführungsform auf. Diese Ausführungsform verwendet ein Basismaterial 1 und ein Schichtmaterial 2. Das Basismaterial 1 ist aus einem Grünling hergestellt, der durch Pressen von metallischen, ersten Rohmaterialpulvern zusammengesetzt ist. Das Schichtmaterial 2 wird durch Zusammenfassen von metallischen, zweiten Rohmaterialpulvern gebildet. Abhängig von den Umständen kann eine Druckkraft zur Bildung des Basismaterials 1 geeignet gewählt werden. Es kann zum Beispiel eine Druckkraft von 640 MPa gewählt werden. Eine Raumerfüllung des Basismaterials 1 kann geeignet gewählt werden, zum Beispiel kann sie im Umfeld von 80% bis 95% gewählt werden. Es existieren daher offene Poren in dem Basismaterial 1.Fig. 1 schematically shows the first embodiment. This embodiment uses a base material 1 and a layer material 2. The base material 1 is made of a green compact composed by pressing metallic first raw material powders. The layer material 2 is formed by combining metallic second raw material powders. Depending on the circumstances, a compressive force for forming the base material 1 can be appropriately selected. For example, a compressive force of 640 MPa can be selected. A space filling of the base material 1 can be appropriately selected, for example, it can be selected in the range of 80% to 95%. Therefore, open pores exist in the base material 1.

In dieser Ausführungsform wird zuerst eine geeignete Menge des pulverartigen Schichtmaterials 2 auf eine Abdeckoberfläche 1k gegeben, die sich an einer Oberseite des Basismaterials 1 befindet. In dieser Anordnung werden beide in die Nähe einer Zieltemperatur, eine Sintertemperatur des Basismaterials 1, erwärmt. Und dann werden beide nahe der Zieltemperatur gehalten und das Basismaterial 1 wird dadurch gesintert, so daß es zu einem Sintermetall wird. Eine Sinterzeit kann geeignet gewählt werden, zum Beispiel kann sie in der Nähe von 15 bis 30 Minuten liegen. Als die Sinteratmosphäre ist eine Nicht-Atmosphäre bevorzugt, es ist zum Beispiel eine Stickstoffatmosphäre bevorzugt. Im Bereich der Sintertemperatur wird das Schichtmaterial 2 in entweder einen vollständig geschmolzenen Zustand oder einen Zustand von nebeneinander existierendem Feststoff-Flüssigkeit übergehen.In this embodiment, first, an appropriate amount of the powdery layer material 2 is put on a covering surface 1k located on an upper surface of the base material 1. In this arrangement, both are heated to the vicinity of a target temperature, a sintering temperature of the base material 1. And then, both are kept near the target temperature, and the base material 1 is thereby sintered to become a sintered metal. A sintering time may be appropriately selected, for example, it may be in the vicinity of 15 to 30 minutes. As the sintering atmosphere, a non-atmosphere is preferable, it is for example, a nitrogen atmosphere is preferred. In the range of the sintering temperature, the layer material 2 will change into either a completely molten state or a state of coexisting solid-liquid.

Im Fall des Sinterns wird an der Grenze eine geschmolzene Flüssigkeit auftreten, da eine metallische wesentliche Komponente des Basismaterials 1 mit einer metallischen wesentlichen Komponente des Schichtmaterials 2 an der Grenze zwischen beiden reagiert. Daher erhöht sich, wie oben erwähnt, die Solidustemperatur der aufgetretenen geschmolzenen Flüssigkeit. Sogar wenn die Temperatur isothermal in dem Bereich der Sintertemperatur gehalten oder fixiert wird, nämlich ohne einer positiven Kühlbehandlung, kann sich somit die geschmolzene Flüssigkeit, die sich an der Seite der Abdeckoberfläche 1k befindet, an der Grenze zwischen beiden verfestigen. Somit werden die Poren, die an der Seite der Abdeckoberfläche 1k des Basismaterials 1 angeordnet sind, früh durch Verfestigen der geschmolzenen Flüssigkeit verschlossen.In the case of sintering, a molten liquid will appear at the boundary because a metallic essential component of the base material 1 reacts with a metallic essential component of the layer material 2 at the boundary between them. Therefore, as mentioned above, the solidus temperature of the molten liquid that has appeared increases. Thus, even if the temperature is isothermally maintained or fixed in the range of the sintering temperature, namely, without a positive cooling treatment, the molten liquid located on the cover surface 1k side can solidify at the boundary between them. Thus, the pores located on the cover surface 1k side of the base material 1 are closed early by solidification of the molten liquid.

Da die Poren, die an der Seite der Abdeckoberfläche 1k außen an dem Basismaterial 1 angeordnet sind, früh verschlossen werden, kann auf diese Weise der größere Anteil der geschmolzenen Flüssigkeit auf der Abdeckoberfläche des Schichtmaterials 2 verbleiben. Es wird folglich vorteilhaft verhindert, daß nahezu die gesamte geschmolzene Flüssigkeit übermäßig in die Poren des Basismaterials 1 infiltriert. Somit verbleibt das Schichtmaterial 2, das eine Gleitoberfläche bildet, vorteilhafterweise auf der Abdeckoberfläche 1k des Basismaterials 1.In this way, since the pores arranged on the side of the cover surface 1k outside of the base material 1 are closed early, the larger proportion of the molten liquid can remain on the cover surface of the layer material 2. It is therefore advantageously prevented that almost all of the molten liquid excessively infiltrates into the pores of the base material 1. Thus, the layer material 2, which forms a sliding surface, advantageously remains on the cover surface 1k of the base material 1.

Da darüber hinaus das Schichtmaterial 2 während des Sinterschritts den vollständigen geschmolzenen Zustand oder den Zustand von nebeneinander existierendem Feststoff-Flüssigkeit erfährt, ist die Flachheit der oberen Oberfläche des Schichtmaterials 2 verbessert. Es ist somit vorteilhaft, die obere Oberfläche des verbleibenden festen Körpers, nämlich die obere Oberfläche des Schichtmaterials 2, als eine Gleitoberfläche zu verwenden, die eine gute Flachheit erfordert.In addition, since the layer material 2 undergoes the complete molten state or the state of coexisting solid-liquid during the sintering step, the flatness of the upper surface of the layer material 2. It is thus advantageous to use the upper surface of the remaining solid body, namely the upper surface of the layer material 2, as a sliding surface which requires good flatness.

Im Hinblick auf diese Umstände ist es bevorzugt, daß die Zusammensetzung des Schichtmaterials 2 so festgesetzt wird, daß sie für ein Gleitmaterial geeignet ist. In dem Fall, in dem das Schichtmaterial 2 vor dem Sintern die zusammengefaßten Pulver sind, ist es vorteilhaft, die Menge des Schichtmaterials 2 und die Abdeckstelle des Schichtmaterials 2 zu verändern.In view of these circumstances, it is preferable that the composition of the layer material 2 is set so as to be suitable for a sliding material. In the case where the layer material 2 before sintering is the aggregated powders, it is advantageous to change the amount of the layer material 2 and the covering position of the layer material 2.

Second preferred embodiment

Fig. 2 zeigt schematisch die zweite bevorzugte Ausführungsform, die im Aufbau ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform ist.Fig. 2 shows schematically the second preferred embodiment, which is similar in construction to the first preferred embodiment.

Diese Ausführungsform verwendet ein Basismaterial 1 und ein Schichtmaterial 2. Das Basismaterial 1 ist aus einem Grünling hergestellt, der durch Pressen von metallischen, ersten Rohmaterialpulvern zusammengesetzt wird. Das Schichtmaterial 2 wird durch Zusammenfassen von metallischen, zweiten Rohmaterialpulvern erzeugt.This embodiment uses a base material 1 and a layer material 2. The base material 1 is made of a green compact assembled by pressing metallic first raw material powders. The layer material 2 is produced by assembling metallic second raw material powders.

Am Anfang wird das Schichtmaterial 2 auf die Abdeckoberfläche 1k, die sich an einer Oberseite des Basismaterials 1 befindet, gegeben. In dieser Anordnung werden beide bis in die Nähe der Zieltemperatur, Sintertemperatur, erwärmt. Beide werden in der Nähe der Zieltemperatur gehalten, wodurch das Basismaterial 1 gesintert wird, so daß es zu einem gesinterten Metall wird. Das Schichtmaterial 2 geht während des Sinterschritts in den vollständig geschmolzenen Zustand oder den Zustand von nebeneinander existierendem Feststoff-Flüssigkeit über.Initially, the layer material 2 is placed on the cover surface 1k located on a top surface of the base material 1. In this arrangement, both are heated to near the target temperature, sintering temperature. Both are kept near the target temperature, whereby the base material 1 is sintered so that it becomes a sintered metal. The layer material 2 enters the fully molten state or the state of coexisting solid-liquid.

In dem Fall des Sinterschritts, da die metallische wesentliche Komponente des Basismaterials 1 mit der metallischen wesentlichen Komponente des Schichtmaterials 2 an der Grenze von beiden reagiert. So entsteht geschmolzene Flüssigkeit an der Grenze der beiden und die Solidustemperatur der aufgetretenen geschmolzenen Flüssigkeit nimmt wie oben erwähnt zu. Sogar wenn die Temperatur isothermal in dem Bereich der Sintertemperatur festgehalten wird, kann sich die geschmolzene Flüssigkeit daher automatisch verfestigen. Somit können die Poren, die sich an der Seite der Abdeckoberfläche 1k des Basismaterials 1 befinden, früh verschlossen werden.In the case of the sintering step, since the metallic essential component of the base material 1 reacts with the metallic essential component of the layer material 2 at the boundary of both. Thus, molten liquid is generated at the boundary of both, and the solidus temperature of the molten liquid generated increases as mentioned above. Therefore, even if the temperature is isothermally maintained in the range of the sintering temperature, the molten liquid can automatically solidify. Thus, the pores located on the side of the covering surface 1k of the base material 1 can be closed early.

Die zweite bevorzugte Ausführungsform ist hinsichtlich der Funktionen und Wirkungen grundlegend ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform.The second preferred embodiment is fundamentally similar to the first preferred embodiment in terms of functions and effects.

In dem Fall, in dem das Schichtmaterial 2 der feststoffgeformte Grünling ist, ist es vorteilhaft, die Menge des Schichtmaterials 2 zu mitteln und die Menge cles Schichtmaterials am Zerstreuen zu hindern.In the case where the layer material 2 is the solid-molded green compact, it is advantageous to average the amount of the layer material 2 and prevent the amount of the layer material from scattering.

Third preferred embodiment

Fig. 3 zeigt schematisch die dritte bevorzugte Ausführungsform, die im Aufbau ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform ist.Fig. 3 shows schematically the third preferred embodiment, which is similar in construction to the first preferred embodiment.

Diese Ausführungsform verwendet ein Basismaterial 1, ein Schichtmaterial 2 und ein Tablett 3, das als ein Aufbringbauteil fungiert. Eine Oberfläche des Tabletts 3 ist flach. Das Basismaterial 1 ist aus einem Grünling hergestellt, der durch Pressen von metallischen, ersten Rohmate rialpulvern zusammengesetzt ist. Das Schichtmaterial 2 wird durch Zusammenfassen von metallischen, zweiten Rohmaterialpulvern gebildet.This embodiment uses a base material 1, a layer material 2 and a tray 3 that functions as an application member. A surface of the tray 3 is flat. The base material 1 is made of a green compact obtained by pressing metallic first raw materials. rial powders. The layer material 2 is formed by combining metallic, second raw material powders.

Zu Beginn wird das Schichtmaterial 2, das durch Zusammenfassen der metallischen, zweiten Rohmaterialpulver gebildet wurde, auf das Tablett 3 gegeben. Als nächstes wird eine Abdeckoberfläche 1k des Basismaterials auf das Schichtmaterial 2 gegeben. In dieser Anordnung werden beide, das Basismaterial 1 und das Schichtmaterial 2, bis in die Nähe der Zieltemperatur, Sintertemperatur erwärmt. Beide werden in der Nähe der Zieltemperatur gehalten, wodurch das Basismaterial 1 gesintert wird, so daß es zu einem gesinterten Metall wird. Bei dem Sintern wird das Schichtmaterial 2 entweder einen vollständig geschmolzenen Zustand oder einen Zustand von nebeneinander existierendem Feststoff-Flüssigkeit annehmen. In dieser Ausführungsform wird die geschmolzene Flüssigkeit des Schichtmaterials 2 auf das Tablett 3 gepreßt aufgrund der Tatsache, daß das Gewicht des Basismaterials 1 auf die geschmolzene Flüssigkeit einwirkt.At the beginning, the sheet material 2 formed by aggregating the metallic second raw material powders is put on the tray 3. Next, a covering surface 1k of the base material is put on the sheet material 2. In this arrangement, both the base material 1 and the sheet material 2 are heated to the vicinity of the target temperature, sintering temperature. Both are kept near the target temperature, thereby sintering the base material 1 to become a sintered metal. In the sintering, the sheet material 2 will assume either a completely molten state or a coexisting solid-liquid state. In this embodiment, the molten liquid of the sheet material 2 is pressed onto the tray 3 due to the fact that the weight of the base material 1 acts on the molten liquid.

Wenn das Basismaterial 1 und das Schichtmaterial 2 nach dem Sintern gekühlt werden, verfestigt sich das geschmolzene Schichtmaterial 2 in diesem Zustand. Daher kann eine Oberfläche 2w des Schichtmaterials 2, die zur Oberfläche des Tabletts 3 ausgerichtet ist, ganz bestimmt korrigiert werden. Es ist somit vorteilhaft, eine Oberflächenrauhigkeit der Oberfläche 2w, die eine Gleitoberfläche bildet, zu verringern.When the base material 1 and the layer material 2 are cooled after sintering, the molten layer material 2 solidifies in this state. Therefore, a surface 2w of the layer material 2 aligned with the surface of the tray 3 can be corrected definitely. It is thus advantageous to reduce a surface roughness of the surface 2w forming a sliding surface.

Auch in dieser Ausführungsform erscheint die geschmolzene Flüssigkeit an der Grenze des Basismaterials 1 und Schichtmaterials 2. Da die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit allmählich zunimmt, können die Poren des Basismaterials 1 früh geschlossen werden. Im Hinblick auf Funktionsweisen und Wirkungen ist diese Ausführungsform so mit grundlegend ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform.Also in this embodiment, the molten liquid appears at the boundary of the base material 1 and layer material 2. Since the solidus temperature of the molten liquid gradually increases, the pores of the base material 1 can be closed early. In terms of operations and effects, this embodiment is so fundamentally similar to the first preferred embodiment.

Und dann wird das Basismaterial 1 auf dem Schichtmaterial 2 wie in Fig. 3 aufgezeigt angeordnet, wobei es vorteilhaft ist, zu verhindern, daß die geschmolzene Flüssigkeit aufgrund einer Oberflächenspannung in das Basismaterial 1 einfiltriert. In diesem Punkt kann eine übermäßige Infiltration in das Basismaterial 1 verhindert werden. Gemäß von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführten Tests wies in dem Fall, in dem eine obere Oberfläche des Schichtmaterials 2 so gestellt wurde, daß sie eine freie Oberfläche ist, wie in Fig. 1 aufgezeigt, eine Oberflächenrauhigkeit "Rmax" einen großen Wert, ungefähr 193 um, auf. Dies ist wahrscheinlich der Grund, warum während einer Verfestigung Dendritkristalle wachsen.And then, the base material 1 is placed on the sheet material 2 as shown in Fig. 3, it is advantageous to prevent the molten liquid from infiltrating into the base material 1 due to surface tension. In this point, excessive infiltration into the base material 1 can be prevented. According to tests conducted by the inventors of the present invention, in the case where an upper surface of the sheet material 2 was set to be a free surface as shown in Fig. 1, a surface roughness "Rmax" had a large value, about 193 µm. This is probably the reason why dendrite crystals grow during solidification.

In dem Fall, in dem das Gewicht des Basismaterials 1 auf die geschmolzene Flüssigkeit einwirkt, wies die Oberflächenrauhigkeit "Rmax" andererseits einen geringen Wert, ungefähr 85 um, auf.On the other hand, in the case where the weight of the base material 1 acts on the molten liquid, the surface roughness "Rmax" had a small value, approximately 85 µm.

Fourth preferred embodiment

Fig. 4 zeigt schematisch die vierte bevorzugte Ausführungsform auf, die im Aufbau ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform ist.Fig. 4 schematically shows the fourth preferred embodiment, which is similar in construction to the first preferred embodiment.

Diese Ausführungsform verwendet ein Basismaterial 1, dessen Abdeckoberfläche 1k sich nahezu vertikal erstreckt, ein Schichtmaterial 2 und ein Tablett 3. Die Abdeckoberfläche 1k ist eine Seitenoberfläche des Basismaterials 1. Das Basismaterial 1 ist aus einem Grünling hergestellt, der durch Pressen metallischer, erster Rohmaterialpulver herge stellt ist. Das Schichtmaterial 2 wird durch Zusammenfassen von metallischen, zweiten Rohmaterialpulvern erzeugt.This embodiment uses a base material 1 whose cover surface 1k extends almost vertically, a layer material 2 and a tray 3. The cover surface 1k is a side surface of the base material 1. The base material 1 is made of a green compact produced by pressing metallic first raw material powders. The layer material 2 is produced by combining metallic, second raw material powders.

Das Schichtmaterial 2 kommt in Kontakt mit einer Abdeckoberfläche 1k des Basismaterials 1 auf dem Tablett 3. In dieser Anordnung werden beide, das Basismaterial 1 und das Schichtmaterial 2, auf die Sintertemperatur erwärmt und dort gehalten, um so das Basismaterial 1 zu sintern. In dieser Ausführungsform kann aufgrund der Tatsache, daß die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit zunehmen kann, die geschmolzene Flüssigkeit sich früh verfestigen und es können die Poren der Abdeckoberfläche 1k des Basismaterials 1 früh verschlossen werden. Somit ist diese Ausführungsform hinsichtlich Funktionen und Wirkungen im wesentlichen ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform.The sheet material 2 comes into contact with a cover surface 1k of the base material 1 on the tray 3. In this arrangement, both the base material 1 and the sheet material 2 are heated to the sintering temperature and held there so as to sinter the base material 1. In this embodiment, since the solidus temperature of the molten liquid can increase, the molten liquid can solidify early and the pores of the cover surface 1k of the base material 1 can be closed early. Thus, this embodiment is substantially similar to the first preferred embodiment in terms of functions and effects.

Fifth preferred embodiment

Fig. 5 zeigt schematisch die fünfte bevorzugte Ausführungsform auf, die im Aufbau ähnlich zu der vierten bevorzugten Ausführungsform ist.Fig. 5 schematically shows the fifth preferred embodiment, which is similar in construction to the fourth preferred embodiment.

Diese Ausführungsform verwendet ein Basismaterial 1, dessen Abdeckoberfläche 1k sich vertikal erstreckt, ein Schichtmaterial 2 und ein Tablett 3. Das Basismaterial 1 ist aus einem Grünling hergestellt, der durch Pressen metallischer, erster Rohmaterialpulver zusammengesetzt wird. Das Schichtmaterial 2 ist aus einem anderen Grünling hergestellt, der durch Pressen zweiter, metallischer Rohmaterialpulver zusammengesetzt wird. Die Abdeckoberfläche 1k ist eine Seitenoberfläche des Basismaterials 1 und erstreckt sich nahezu vertikal.This embodiment uses a base material 1, whose cover surface 1k extends vertically, a sheet material 2, and a tray 3. The base material 1 is made of a green compact assembled by pressing metallic first raw material powders. The sheet material 2 is made of another green compact assembled by pressing metallic second raw material powders. The cover surface 1k is a side surface of the base material 1 and extends almost vertically.

Am Anfang kommt das Schichtmaterial 2, das aus dem Grünling hergestellt ist, in Kontakt mit der Abdeckoberflä che 1k auf dem Tablett 3. In dieser Anordnung werden beide, das Basismaterial 1 und das Schichtmaterial 2, auf die Sintertemperatur erwärmt und dort gehalten, so daß das Basismaterial sintert. In dieser Ausführungsform kann sich die geschmolzene Flüssigkeit früh verfestigen aufgrund der Tatsache, daß die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit sich erhöhen kann, wobei die Poren des Basismaterials 1 früh verschlossen werden können. Hinsichtlich der Funktionsweisen und Wirkungen ist diese Ausführungsform somit im wesentlichen ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform.At the beginning, the layer material 2, which is made from the green body, comes into contact with the covering surface che 1k on the tray 3. In this arrangement, both the base material 1 and the layer material 2 are heated to the sintering temperature and held there so that the base material sinters. In this embodiment, the molten liquid can solidify early due to the fact that the solidus temperature of the molten liquid can increase, whereby the pores of the base material 1 can be closed early. In terms of operations and effects, this embodiment is thus substantially similar to the first preferred embodiment.

Sixth preferred embodiment

Fig. 6 zeigt schematisch die sechste bevorzugte Ausführungsform auf, die im Aufbau ähnlich zu der zweiten bevorzugten Ausführungsform ist.Fig. 6 schematically shows the sixth preferred embodiment, which is similar in construction to the second preferred embodiment.

In dieser Ausführungsform werden erste Rohmaterialpulver zur Ausbildung eines Basismaterials 1 in den Boden eines Hohlraums von Formwerkzeugen gegeben, um einen Grünling auszubilden. Als nächstes werden zweite Rohmaterialpulver zur Ausbildung eines Schichtmaterials 2 über die ersten Rohmaterialpulver geschichtet. In dieser Anordnung wird ein Formpressen durchgeführt, so daß vollständig ein Grünling mit einem zweischichtigen Aufbau erhalten wird. Danach wird der Grünling mit dem zweischichtigen Aufbau zum Sintern auf die Sintertemperatur erwärmt und dort gehalten. Aufgrund der Tatsache, daß die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit sich erhöhen kann, kann sich in dieser Ausführungsform die geschmolze Flüssigkeit früh verfestigen, wobei die Poren des Basismaterials 1 früh verschlossen werden können. Diese Ausführungsform ist somit hinsichtlich der Funktionen und Wirkungen im wesentlichen ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform.In this embodiment, first raw material powders for forming a base material 1 are put into the bottom of a cavity of molds to form a green compact. Next, second raw material powders for forming a layered material 2 are layered over the first raw material powders. In this arrangement, compression molding is performed so that a green compact having a two-layer structure is completely obtained. Thereafter, the green compact having the two-layer structure is heated to and held at the sintering temperature for sintering. In this embodiment, since the solidus temperature of the molten liquid can increase, the molten liquid can solidify early, and the pores of the base material 1 can be closed early. This embodiment is thus substantially similar to the first preferred embodiment in terms of functions and effects.

Seventh preferred embodiment

Fig. 7 zeigt schematisch die siebte bevorzugte Ausführungsform auf, die im Aufbau ähnlich zu der sechsten bevorzugten Ausführungsform ist.Fig. 7 schematically shows the seventh preferred embodiment, which is similar in construction to the sixth preferred embodiment.

In dieser Ausführungsform werden vor einem Sintern eine Abdeckoberfläche 1k eines Basismaterials 1 und ein Schichtmaterial 2 wiederum nahezu vertikal angeordnet. Das Basismaterial 1 und das Schichtmaterial 2 bilden einen Grünling mit einem zweischichtigen Aufbau. In dieser Anordnung wird der Grünling mit dem zweischichtigen Aufbau zum Sintern auf die Sintertemperatur erwärmt und dort gehalten.In this embodiment, a covering surface 1k of a base material 1 and a layer material 2 are again arranged almost vertically before sintering. The base material 1 and the layer material 2 form a green compact with a two-layer structure. In this arrangement, the green compact with the two-layer structure is heated to the sintering temperature for sintering and kept there.

Aufgrund der Tatsache, daß sich die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit erhöhen kann, kann sich in dieser Ausführungsform die geschmolzene Flüssigkeit früh verfestigen und die Poren des Basismaterials 1 können früh verschlossen werden. Diese Ausführungsform ist somit hinsichtlich der Funktionen und Wirkungen im wesentlichen ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform.In this embodiment, since the solidus temperature of the molten liquid can increase, the molten liquid can solidify early and the pores of the base material 1 can be closed early. This embodiment is thus substantially similar to the first preferred embodiment in terms of functions and effects.

Eighth preferred embodiment

Fig. 8 zeigt schematisch die achte bevorzugte Ausführungsform auf, die im Aufbau ähnlich zu der siebten bevorzugten Ausführungsform ist.Fig. 8 schematically shows the eighth preferred embodiment, which is similar in construction to the seventh preferred embodiment.

In dieser Ausführungsform werden erste Rohmaterialpulver und zweite Rohmaterialpulver durch Formpressen koaxial gepreßt, so daß ein Schichtmaterial 2 und ein Basismaterial 1 in einem Körper gebildet werden, um einen ringförmigen Grünling auszubilden.In this embodiment, first raw material powders and second raw material powders are coaxially pressed by compression molding so that a layer material 2 and a base material 1 are formed in one body to form an annular green compact.

Der ringförmige Grünling besitzt eine Konfiguration, die eine innere Schicht und eine äußere Schicht einschließt, nämlich eine Zweischichtkonfiguration. In dieser Anordnung wird der zweischichtige Grünling zum Sintern auf die Sintertemperatur erwärmt und dort gehalten.The ring-shaped green compact has a configuration that includes an inner layer and an outer layer, namely a two-layer configuration. In this arrangement, the two-layer green compact is heated to and maintained at the sintering temperature for sintering.

In dieser Ausführungsform wird das Schichtmaterial 2 an dem inneren Umfangsabschnitt des ringförmigen Grünlings angeordnet.In this embodiment, the layer material 2 is arranged on the inner peripheral portion of the annular green compact.

Das Schichtmaterial 2 kann jedoch an einem äußeren Umfangsabschnitt angeordnet sein mit Verwendungen anstelle des inneren Umfangsabschnitts.However, the layer material 2 may be arranged at an outer peripheral portion with uses instead of the inner peripheral portion.

Das Schichtmaterial 2 kann möglicherweise sowohl an dem inneren Umfangsabschnitt des Basismaterials 1 als auch an dem äußeren Umfangsabschnitt mit Verwendungen angeordnet sein.The layer material 2 may possibly be arranged on both the inner peripheral portion of the base material 1 and the outer peripheral portion with uses.

Wenn die geschmolzene Flüssigkeit auftritt, kann sich in dieser Ausführungsform die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit erhöhen, so daß die geschmolzene Flüssigkeit sich früh verfestigen kann. Die Poren des Basismaterials 1 können daher früh verschlossen werden. Diese Ausführungsform ist somit hinsichtlich der Funktionen und Wirkungen im wesentlichen ähnlich zu der ersten bavorzugten Ausführungsform. Da die Abdeckoberfläche 1k des Basismaterials 1 nahezu vertikal angeordnet ist, kann in dieser Ausführungsform die auftretende geschmolzene Flüssigkeit unter einem Verfestigen der geschmolzenen Flüssigkeit nach unten fließen.In this embodiment, when the molten liquid appears, the solidus temperature of the molten liquid can increase so that the molten liquid can solidify early. The pores of the base material 1 can therefore be closed early. This embodiment is thus substantially similar to the first preferred embodiment in terms of functions and effects. In this embodiment, since the covering surface 1k of the base material 1 is arranged almost vertically, the molten liquid that appears can flow downward with solidification of the molten liquid.

Ninth preferred embodiment

Fig. 9 zeigt schematisch die neunte bevorzugte Ausführungsform auf, die im Aufbau ähnlich zu der achten bevorzugten Ausführungsform ist.Fig. 9 schematically shows the ninth preferred embodiment, which is similar in construction to the eighth preferred embodiment.

In dieser Ausführungsform wird ein Grünling durch Pressen von Rohmaterialpulvern aufgebaut, wodurch ein ringförmiges Basismaterial 1 gebildet wird. Eine innere Umfangsoberfläche 1r, welche als eine Abdeckoberfläche caes Basismaterials 1 fungiert, ist eine konische Oberfläche, deren Innendurchmesser nach unten abnimmt. An einem oberen Abschnitt der inneren Umfangsoberfläche 1r ist ein eingreifender konkaver Abschnitt 1h ausgebildet.In this embodiment, a green compact is constructed by pressing raw material powders, thereby forming an annular base material 1. An inner peripheral surface 1r, which functions as a covering surface of the base material 1, is a conical surface whose inner diameter decreases downward. At an upper portion of the inner peripheral surface 1r, an engaging concave portion 1h is formed.

Zu Beginn wird ein Schichtmaterial 2, das durch einen anderen ringförmigen Grünling gebildet wird, der durch Pressen von zweiten Rohmaterialpulvern aufgebaut wurde, im Eingriff mit dem eingreifenden Abschnitt 1h, um auf dem Basismaterial 1 gehalten zu werden.At the beginning, a layer material 2 formed by another ring-shaped green compact constructed by pressing second raw material powders is engaged with the engaging portion 1h to be held on the base material 1.

Als nächstes werden beide auf die Zieltemperatur erwärmt und werden beide zur Sinterung des Basismaterials 1 auf der Sintertemperatur gehalten. Als ein Ergebnis wird das Schichtmaterial 2 geschmolzen, wobei die geschmolzene Flüssigkeit entlang der inneren Umfangsoberfläche 1r des Basismaterials nach unten fließt. Als Folge davon reagiert die fließende geschmolzene Flüssigkeit mit der wesentlichen Komponente der inneren Umfangsoberfläche 1r des Basismaterials 1; wodurch die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit sich erhöhen kann und die fließende geschmolzene Flüssigkeit sich verfestigen kann.Next, both are heated to the target temperature and both are kept at the sintering temperature to sinter the base material 1. As a result, the layer material 2 is melted, with the molten liquid flowing downward along the inner peripheral surface 1r of the base material. As a result, the flowing molten liquid reacts with the essential component of the inner peripheral surface 1r of the base material 1; whereby the solidus temperature of the molten liquid can increase and the flowing molten liquid can solidify.

Sogar wenn das Schichtmaterial in dieser Ausführungsform isothermal gehalten wird, kann somit die geschmolzene Flüssigkeit sich verfestigen, so daß die Poren des Basismaterials 1 früh verschlossen werden können. Diese Ausfüh rungsform ist daher in den Funktionsweisen und Wirkungen im wesentlichen ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform.Thus, even if the layer material is kept isothermal in this embodiment, the molten liquid can solidify so that the pores of the base material 1 can be closed early. This embodiment The present invention is therefore substantially similar in its modes of operation and effects to the first preferred embodiment.

Tenth preferred embodiment

Fig. 10 zeigt schematisch die zehnte bevorzugte Ausführungsform auf, die im Aufbau ähnlich zu der neunten bevorzugten Ausführungsform ist.Fig. 10 schematically shows the tenth preferred embodiment, which is similar in construction to the ninth preferred embodiment.

In dieser Ausführungsform besitzt ein Basismaterial eine innere Umfangsoberfläche 1r mit einer Ringform. Die innere Umfangsoberfläche 1r ist eine konische Oberfläche, deren Durchmesser nach unten abnimmt. Es kann daher ein ringförmiges Schichtmaterial 2 in die innere Umfangsoberfläche 1r eingreifen. Der Eingriff kann so das Schichtmaterial 2 am Herausfallen hindern.In this embodiment, a base material has an inner peripheral surface 1r having a ring shape. The inner peripheral surface 1r is a conical surface whose diameter decreases downward. Therefore, an annular layer material 2 can be engaged with the inner peripheral surface 1r. The engagement can thus prevent the layer material 2 from falling out.

In dieser Ausführungsform tritt die geschmolzene Flüssigkeit auf und fließt entlang der inneren Umfangsoberfläche 1r nach unten. Als Folge davon reagiert die fließende geschmolzene Flüssigkeit mit der wesentlichen Komponente der inneren Umfangsoberfläche 1r, wobei die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit sich erhöhen kann. So kann sich die fließende geschmolzene Flüssigkeit früh verfestigen. Die geschmolzene Flüssigkeit kann sich somit verfestigen und die Poren des Basismaterials 1 können früh verschlossen werden. Diese Ausführungsform ist daher in den Funktionsweisen und Wirkungen im wesentlichen ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform.In this embodiment, the molten liquid occurs and flows downward along the inner peripheral surface 1r. As a result, the flowing molten liquid reacts with the essential component of the inner peripheral surface 1r, whereby the solidus temperature of the molten liquid can increase. Thus, the flowing molten liquid can solidify early. The molten liquid can thus solidify and the pores of the base material 1 can be closed early. This embodiment is therefore substantially similar in operations and effects to the first preferred embodiment.

Eleventh preferred embodiment

Die Fig. 11 und 12 zeigen schematisch die elfte bevorzugte Ausführungsform, die im Aufbau ähnlich zu der neunten bevorzugten Ausführungsform ist. Fig. 12 zeigt einen Querschnitt, der entlang "S1-S1" in Fig. 11 verläuft. Diese Ausführungsform verwendet ein ringförmiges Basismaterial 1, das aus einem Grünling hergestellt ist, der durch Pressen von ersten Rohmaterialpulvern zusammengefaßt ist.Fig. 11 and 12 show schematically the eleventh preferred embodiment, which is similar in structure to the ninth preferred embodiment. Fig. 12 shows a cross section taken along "S1-S1" in Fig. 11. This embodiment uses an annular base material 1 made of a green compact assembled by pressing first raw material powders.

Das Basismaterial 1 umfaßt eine innere Umfangsoberfläche 1r mit einer konischen Form, deren Durchmesser nach unten abnimmt.The base material 1 comprises an inner peripheral surface 1r having a conical shape whose diameter decreases downwards.

Ein ringförmiges Schichtmaterial 2, das aus einem anderen Grünling hergestellt ist, der durch Pressen von zweiten Rohmaterialpulvern zusammengefaßt ist, und welches in einen eingreifenden konkaven Abschnitt 1h eingreift. Das Schichtmaterial 2 wird daher an einem oberen Abschnitt des Basismaterials 1 gehalten.An annular sheet material 2 made of another green compact assembled by pressing second raw material powders, and which engages an engaging concave portion 1h. The sheet material 2 is therefore held at an upper portion of the base material 1.

Wie in Fig. 12 ersichtlich ist, sind ferner konkavkonvexe Abschnitte Im an der inneren Umfangsoberfläche 1r angeordnet, die als die Abdeckoberfläche des Basismaterials 1 fungiert. Die konkav-konvexen Abschnitte Im tragen zur Erhöhung einer Oberfläche der inneren Umfangsoberfläche 1r bei.Further, as shown in Fig. 12, concavo-convex portions Im are arranged on the inner peripheral surface 1r, which functions as the covering surface of the base material 1. The concavo-convex portions Im contribute to increasing a surface area of the inner peripheral surface 1r.

In dieser Ausführungsform wird das Basismaterial 1 zur Sinterung des Basismaterials 1 auf die Sintertemperatur erwärmt und dort gehalten. Beim Sintern schmilzt das Schichtmaterial 2, wobei die geschmolzene Flüssigkeit entlang der inneren Umfangsoberfläche 1r nach unten fließt. Die fließende geschmolzene Flüssigkeit reagiert dann mit der wesentlichen Komponente des Basismaterials 1 unter Ausbildung einer Verfestigungsschicht.In this embodiment, the base material 1 is heated to the sintering temperature and kept there for sintering the base material 1. During sintering, the layer material 2 melts, with the molten liquid flowing downward along the inner peripheral surface 1r. The flowing molten liquid then reacts with the essential component of the base material 1 to form a solidification layer.

In dieser Ausführungsform kann sich die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit erhöhen, so daß sich die fließende geschmolzene Flüssigkeit verfestigen kann. Somit können die Poren des Basismaterials 1 früh verschlossen werden. Diese Ausführungsform ist daher in den Funktionsweisen und Wirkungen im wesentlichen ähnlich zu der ersten bevorzugten Ausführungsform.In this embodiment, the solidus temperature of the molten liquid can increase so that the flowing molten liquid can solidify. Thus, the pores of the base material 1 can be closed early. This embodiment is therefore substantially similar in operations and effects to the first preferred embodiment.

Da in dieser Ausführungsform die konkav-konvexen Abschnitte Im an der inneren Umfangsoberfläche 1r caes Basismaterials 1 angeordnet sind, nimmt die reaktive Oberfläche zwischen der inneren Umfangsoberfläche 1r und der geschmolzenen Flüssigkeit zu. Somit ist die Reaktionsfähigkeit verbessert. Es ist folglich vorteilhaft, daß die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit sich wirksam und früh erhöhen kann.In this embodiment, since the concavo-convex portions Im are arranged on the inner peripheral surface 1r of the base material 1, the reactive surface area between the inner peripheral surface 1r and the molten liquid increases. Thus, the reactivity is improved. It is therefore advantageous that the solidus temperature of the molten liquid can increase effectively and early.

Da sich auch die konkav-konvexen Abschnitte Im nahezu vertikal erstrecken, behindern die konkav-konvexen Abschnitte Im nicht die fließende geschmolzene Flüssigkeit.Since the concave-convex sections Im also extend almost vertically, the concave-convex sections Im do not hinder the flowing molten liquid.

Twelfth preferred embodiment

Fig. 13 zeigt schematisch die zwölfte bevorzugte Ausführungsform auf, die im Aufbau ähnlich zu der neunten bevorzugten Ausführungsform ist.Fig. 13 schematically shows the twelfth preferred embodiment, which is similar in construction to the ninth preferred embodiment.

Diese Ausführungsform verwendet ein Basismaterial 1, das aus einem Grünling hergestellt ist, der durch Pressen von ersten Rohmaterialpulvern aufgebaut wurde. Und die Ausführungsform verwendet auch eine Preßlehre 4, die als ein Druckmittel fungiert. Die Preßlehre 4 besitzt eine äußere Umfangsoberfläche, nämlich eine Preßoberfläche 4r, deren Neigung einer konischen inneren Umfangsoberfläche 1r des Basismaterials 1 entspricht.This embodiment uses a base material 1 made of a green compact constructed by pressing first raw material powders. And the embodiment also uses a jig 4 functioning as a pressing means. The jig 4 has an outer peripheral surface, namely, a pressing surface 4r, whose inclination corresponds to a tapered inner peripheral surface 1r of the base material 1.

Zu Beginn greift ein Schichtmaterial 2, das aus einem Grünling hergestellt ist, in einen eingreifenden konkaven Abschnitt 1h des Basismaterials 1 ein. Als nächstes werden das Basismaterial 1 und das Schichtmaterial zur Sinterung des Basismaterials 1 auf die Sintertemperatur erwärmt und dort gehalten. Beim Sintern tritt eine geschmolzene Flüssigkeit auf und die geschmolzene Flüssigkeit fließt entlang der inneren Umfangsoberfläche 1r nach unten.At the beginning, a layer material 2 made of a green compact is engaged with an engaging concave portion 1h of the base material 1. Next, the base material 1 and the layer material are sintered to sinter the base material 1 is heated to the sintering temperature and kept there. During sintering, a molten liquid occurs and the molten liquid flows downward along the inner peripheral surface 1r.

Wenn die geschmolzene Flüssigkeit nach unten fließt, kann unter der Voraussetzung, daß sich die Preßlehre 4 in einer Richtung des Pfeils "E1" zu der inneren Umfangsoberfläche 1r des Basismaterials 1 bewegt, die Preßoberfläche 4r der Preßlehre 4 die geschmolzene Flüssigkeit pressen, um die Konfiguration der geschmolzenen Flüssigkeit zu korrigieren.When the molten liquid flows downward, provided that the jig 4 moves in a direction of arrow "E1" toward the inner peripheral surface 1r of the base material 1, the pressing surface 4r of the jig 4 can press the molten liquid to correct the configuration of the molten liquid.

Daher kann die Oberflächenrauhigkeit, die Maßgenauigkeit in der Verfestigungsschicht verbessert werden. Die Preßlehre 4 kann vorzugsweise aus einem Material hergestellt sein, das kaum mit der geschmolzenen Flüssigkeit reagiert. Es können zum Beispiel Graphit oder Keramiken und dergleichen bevorzugt verwendet werden.Therefore, the surface roughness, the dimensional accuracy in the solidification layer can be improved. The jig 4 may preferably be made of a material that hardly reacts with the molten liquid. For example, graphite or ceramics and the like may preferably be used.

The flow of the molten liquid

Wie bereits oben beschrieben, gibt es die Ausführungsformen, bei denen die Abdeckoberfläche 1k und die innere Umfangsoberfläche 1r des Basismaterials 1 nahezu vertikal angeordnet sind. Die Funktionsweisen und Wirkungen in diesem Fall werden nachfolgend mit den Fig. 14(A) bis 14(E), welche schematisch die Fließbedingungen aufzeigen, erläutert.As described above, there are the embodiments in which the cover surface 1k and the inner peripheral surface 1r of the base material 1 are arranged almost vertically. The operations and effects in this case are explained below with Figs. 14(A) to 14(E), which schematically show the flow conditions.

Da das Schichtmaterial 2 in einem vollständig geschmolzenen Zustand oder einer Koexistenz von Feststoff-Flüssigkeit gehalten wird, besitzt die geschmolzene Flüssigkeit eine Neigung, aufgrund der Gravitation entlang der Abdeckoberfläche nach unten zu fließen. Fig. 14(A) zeigt eine Konfiguration, bei der die geschmolzene Flüssigkeit "P" aufgrund der Gravitation in Richtung eines Pfeils "Y1" nach unten fließt. Bezüglich der fließenden geschmolzenen Flüssigkeit "P" besitzt der geschmolzene Abschnitt "P1", der direkt in Kontakt mit der Abdeckoberfläche 1k steht, eine Neigung zur Reaktion mit dem Basismaterial 1, so daß die Solidustemperatur des geschmolzenen Abschnitts "P1" abrupt ansteigt. Dadurch wird der geschmolzene Abschnitt "P1", der in Kontakt mit der Abdeckoberfläche 1k steht, wie in Fig. 4(B) aufgezeigt, zu einer Verfestigungsschicht "S1" umgewandelt.Since the layer material 2 is kept in a completely molten state or a solid-liquid coexistence, the molten liquid has a tendency to flow downward along the cover surface due to gravity. Fig. 14(A) shows a configuration in which the molten liquid "P" flows downward in the direction of an arrow "Y1" due to gravity. With respect to the flowing molten liquid "P", the molten portion "P1" directly in contact with the cover surface 1k has a tendency to react with the base material 1, so that the solidus temperature of the molten portion "P1" abruptly increases. As a result, the molten portion "P1" in contact with the cover surface 1k is converted into a solidification layer "S1" as shown in Fig. 4(B).

Der geschmolzene Abschnitt "P2", der nicht direkt in Kontakt mit der Abdeckoberfläche 1k des Basismaterials 1 steht, verzögert sich jedoch hinsichtlich der Reaktion (Diffusion). Somit verzögert sich die Zunahme der Solidustemperatur des geschmolzenen Abschnitts "P2", wobei der geschmolzene Abschnitt "P2" sich nicht verfestigt, sondern, wie in Fig. 14(C) schematisch aufgezeigt, weiter nach unten fließt.However, the molten portion "P2" which is not directly in contact with the cover surface 1k of the base material 1 is delayed in reaction (diffusion). Thus, the increase in the solidus temperature of the molten portion "P2" is delayed, and the molten portion "P2" does not solidify but continues to flow downward, as schematically shown in Fig. 14(C).

Wie in Fig. 14(C) ersichtlich ist, ist unter der Voraussetzung, daß der geschmolzene Abschnitt "P2" in direkten Kontakt mit der Abdeckoberfläche 1k kommt, ferner die Reaktionsfähigkeit verbessert, um die Solidustemperatur des geschmolzenen Abschnitts "P2" zu erhöhen. Der geschmolzene Abschnitt "P2" verfestigt sich daher früh und wird zu einer Verfestigungsschicht "S2" umgewandelt.Furthermore, as shown in Fig. 14(C), provided that the molten portion "P2" comes into direct contact with the cover surface 1k, the responsiveness is improved to increase the solidus temperature of the molten portion "P2". Therefore, the molten portion "P2" solidifies early and is converted into a solidification layer "S2".

Da das Schichtmaterial 2 auf die Sintertemperatur des Basismaterials 1 erhitzt wird, um kontinuierlich zu schmelzen, kann, wie aus Fig. 14(D) verständlich wird, beim Sintern der geschmolzene Abschnitt "P3", der aus dem Schichtmaterial 2 geschmolzen ist, weiter nach unten fließen. Da der geschmolzene Abschnitt "P3", wie in Fig. 14(D) aufgezeigt, nicht direkt in Kontakt mit dem Basismaterial. 1 steht, ist die Zunahme der Solidustemperatur in dem geschmolzenen Abschnitt "P3" verzögert, so daß der geschmol zene Abschnitt "P3" sich nicht verfestigt, sondern geschmolzen nach unten fließt. Wie jedoch in Fig. 14(E) aufgezeigt, ist in dem Fall, in dem der geschmolzene Abschnitt "P3" in direkten Kontakt mit der Abdeckoberfläche 1k kommt, die Reaktionsfähigkeit erhöht, so daß die Solidustemperatur des geschmolzenen Abschnitts "P3" ansteigt. Der geschmolzene Abschnitt "P3" verfestigt sich daher früh und wird zu einer anderen Verfestigungsschicht umgewandelt.As can be understood from Fig. 14(D), since the layer material 2 is heated to the sintering temperature of the base material 1 to continuously melt, the molten portion "P3" melted from the layer material 2 can continue to flow downward during sintering. As shown in Fig. 14(D), since the molten portion "P3" is not directly in contact with the base material 1, the increase of the solidus temperature in the molten portion "P3" is delayed, so that the molten zene portion "P3" does not solidify but flows downward in a molten state. However, as shown in Fig. 14(E), in the case where the molten portion "P3" comes into direct contact with the cover surface 1k, the reactivity is increased so that the solidus temperature of the molten portion "P3" rises. The molten portion "P3" therefore solidifies early and is converted into another solidification layer.

Vorausgesetzt, daß die Abdeckoberfläche 1k nahezu vertikal angeordnet ist, erstreckt sich auf eine solche Weise die Verfestigungsschicht einfach in eine vertikale Richtung, nämlich eine Erstreckungsrichtung der Abdeckoberfläche 1k des Basismaterials. Auf diese Weise ist es einfach, daß die Verfestigungsschicht dünn und gleichmäßig wird. Dies ist somit vorteilhaft bei der Mittelung und Verringerung der Dicke der Verfestigungsschicht, die als eine Gleitschicht fungieren kann.In such a manner, provided that the covering surface 1k is arranged almost vertically, the solidifying layer easily extends in a vertical direction, namely, an extending direction of the covering surface 1k of the base material. In this manner, it is easy for the solidifying layer to become thin and uniform. This is thus advantageous in averaging and reducing the thickness of the solidifying layer which can function as a sliding layer.

In der Ausführungsform, in der die Grenze zwischen dem Basismaterial 1 und dem Schichtmaterial 2 nahezu vertikal ausgerichtet ist, das heißt, in dem Fall, in dem die Abdeckoberfläche 1k, welche die innere Umfangsoberfläche 1r einschließt, in der vertikalen Richtung angeordnet ist, werden die obigen Funktionsweisen und Wirkungen erreicht.In the embodiment in which the boundary between the base material 1 and the layer material 2 is aligned almost vertically, that is, in the case where the cover surface 1k including the inner peripheral surface 1r is arranged in the vertical direction, the above operations and effects are achieved.

Daher die obigen Funktionsweisen und Wirkungen, die in der in Fig. 9 aufgezeigten Ausführungsform erreicht wurden, die in Fig. 10 aufgezeigte Ausführungsform und die in Fig. 11 aufgezeigte Ausführungsform. Darüber hinaus sind die in Fig. 8 aufgezeigte Ausführungsform, die in Fig. 7 aufgezeigte Ausführungsform, die in Fig. 4 aufgezeigte Ausführungsform und die in Fig. 5 aufgezeigte Ausführungsform hinsichtlich der Mittelung und Verringerung der Dicke der Verfestigungsschicht ähnlich.Therefore, the above operations and effects achieved in the embodiment shown in Fig. 9, the embodiment shown in Fig. 10 and the embodiment shown in Fig. 11. Moreover, the embodiment shown in Fig. 8, the embodiment shown in Fig. 7, the embodiment shown in Fig. 4 and the embodiment shown in Fig. 5 are similar in terms of averaging and reducing the thickness of the solidification layer.

Application examples

In Anbetracht der Kosten und Festigkeit kann das Basismaterial 1 vorzugsweise aus einer Eisenlegierung bestehen. In Anbetracht der Sintertemperatur ist es bevorzugt, daß die Zusammensetzung der zweiten Rohmaterialpulver, welche das Schichtmaterial 2 bilden, so eingestellt ist, daß bei der Sintertemperatur eine angemessene geschmolzene Flüssigkeit auftritt.In consideration of cost and strength, the base material 1 may preferably be made of an iron alloy. In consideration of the sintering temperature, it is preferable that the composition of the second raw material powders constituting the layer material 2 is adjusted so that an appropriate molten liquid occurs at the sintering temperature.

In dem Fall, in dem die freiliegende Oberfläche des Schichtmaterials 2 als eine Gleitoberfläche verwendet wird, ist es bevorzugt, daß die Zusammensetzung der zweiten Rohmaterialpulver so eingestellt wird, daß Gleiteigenschaften wie eine Abriebfestigkeit, eine Beständigkeit gegenüber Festfressen und ein guter Reibungskoeffizient sichergestellt sind.In the case where the exposed surface of the layer material 2 is used as a sliding surface, it is preferable that the composition of the second raw material powders be adjusted so as to ensure sliding properties such as abrasion resistance, seizure resistance and a good friction coefficient.

Unter Berücksichtigung dieser Umstände sind für die Zusammensetzung der zweiten Rohmaterialpulver, welche das Schichtmaterial 2 bilden, auf Kupfer (Cu) basierende Legierungen wie auf Kupfer-Mangan-Nickel (Cu-Mn-Ni) basierende Legierungen einsetzbar.Taking these circumstances into account, copper (Cu)-based alloys such as copper-manganese-nickel (Cu-Mn-Ni)-based alloys can be used for the composition of the second raw material powders forming the layer material 2.

Zum Beispiel enthalten einsetzbare Legierungen, die das Schichtmaterial 2 bilden, von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-% an Mangan (Mn), von 30 Gew.-% bis 50 Gew.-% an Nickel (Ni), unermeidbare Verunreinigungen und den Rest an im wesentlichen Kupfer (Cu), basierend auf dem Gesamtgewicht der zweiten Rohmaterialpulver.For example, applicable alloys constituting the layer material 2 contain from 5 wt% to 30 wt% of manganese (Mn), from 30 wt% to 50 wt% of nickel (Ni), unavoidable impurities and the balance essentially copper (Cu) based on the total weight of the second raw material powders.

Darüber hinaus können die einsetzbaren Legierungen von 0,01% bis 2% an Bor (B) und von 0,01% bis 4% an Silicium (Si) einschließen. Überdies können B oder Si in Abhängigkeit der Verwendungen in diesen Legierungen weggelassen werden.In addition, the applicable alloys may include from 0.01% to 2% of boron (B) and from 0.01% to 4% of silicon (Si). Moreover, B or Si may be omitted from these alloys depending on the uses.

Nachfolgend wird der einschränkende Grund für die Zusammensetzung der oben erwähnten Legierungen beschrieben. Kupfer (Cu) trägt dazu bei, die Beständigkeit gegenüber Festfressen bezüglich eines dazupassenden Bauteils (Material: Fe-Legierungen) zu erhöhen. Mangan (Mn) trägt dazu bei, die Solidustemperatur zu verringern und eine Korrosion im Hinblick auf das Basismaterial 1 zu verhindern. Nickel (Ni) trägt dazu bei, die Korrosionsbeständigkeit in der Umwelt zu verbessern, die Solidustemperatur zu erhöhen und einen Reibungskoeffizienten zu regulieren. Bar (B) und Silicium (Si) tragen dazu bei, die Solidustemperatur zu verringern und die Benetzbarkeit im Hinblick auf eine Eisenkomponente, die in dem Basismaterial 1 enthalten ist, zu verbessern.The following describes the limiting reason for the composition of the above-mentioned alloys. Copper (Cu) contributes to increasing the seizure resistance with respect to a mating component (material: Fe alloys). Manganese (Mn) contributes to lowering the solidus temperature and preventing corrosion with respect to the base material 1. Nickel (Ni) contributes to improving the corrosion resistance in the environment, increasing the solidus temperature, and regulating a friction coefficient. Bar (B) and silicon (Si) contribute to lowering the solidus temperature and improving wettability with respect to an iron component contained in the base material 1.

In dem Fall, in dem das Schichtmaterial 2 entweder zusammengefaßte Pulver oder einen Grünling bildet, der durch Pressen der zusammengefaßten Pulver zusammengesetzt wird, kann die Teilchengröße der Pulver des Schichtmaterials 2 zum Beispiel auf einem Bereich von 10 bis 200 um eingestellt werden. Je feiner die Teilchengröße ist, desto besser wird die Zusammensetzungsgleichförmigkeit des Schichtmaterials 2.In the case where the layered material 2 forms either aggregated powders or a green compact assembled by pressing the aggregated powders, the particle size of the powders of the layered material 2 can be set to a range of 10 to 200 µm, for example. The finer the particle size is, the better the composition uniformity of the layered material 2 becomes.

Fig. 15 zeigt eine kontinuierliche Sinteranordnung unter Verwendung eines kontinuierlichen Sinterofens 50. Beim Sintern läuft ein Förderband 51, welches das Basismaterial 1 trägt, in eine Richtung eines Pfeils "F1", so daß das Basismaterial 1 in dem kontinuierlichen Sinterofen 50 kontinuierlich gesintert wird.Fig. 15 shows a continuous sintering arrangement using a continuous sintering furnace 50. In sintering, a conveyor belt 51 carrying the base material 1 runs in a direction of an arrow "F1" so that the base material 1 is continuously sintered in the continuous sintering furnace 50.

Gemäß jeder der Ausführungsformen kann sich die auftretende geschmolzene Flüssigkeit wie oben erwähnt ohne ein Kühlen des Schichtmaterials 2 früh verfestigen, da sich die Solidustemperatur der geschmolzenen Flüssigkeit mit fortschreitender Reaktion erhöht. Da sich auf diese Weise die geschmolzene Flüssigkeit ohne der spezifischen Kühlbehand lung verfestigen kann, kann das Basismaterial 1 vorteilhaft in dem kontinuierlichen Sinterofen 50 gesintert werden.According to each of the embodiments, the molten liquid that occurs can solidify early as mentioned above without cooling the layer material 2, since the solidus temperature of the molten liquid increases as the reaction progresses. Since in this way the molten liquid can solidify early without the specific cooling treatment In order to solidify the base material 1, it can advantageously be sintered in the continuous sintering furnace 50.

In der oben erwähnten herkömmlichen Technik, die in der Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 61-96010 offenbart ist, nämlich in dem System, das die spezifische Kühlbehandlung der Temperatur erfordert, ist es andererseits nicht zulässig, einen herkömmlichen Sinterofen, der wirksam zur Verbesserung der Sinterwirksamkeit beträgt, zu verwenden.On the other hand, in the above-mentioned conventional technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-96010, namely, in the system requiring the specific cooling treatment of the temperature, it is not permissible to use a conventional sintering furnace which is effective for improving the sintering efficiency.

Fig. 16 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein Synchronring, der ein wesentliches Element einer Synchronvorrichtung eines Antriebs eines Fahrzeugs darstellt, verwendet wird. Der Synchronring umfaßt ein ringförmiges Basismaterial 1 und ein ringförmiges Schichtmaterial 2 mit einer dünnen Dicke. Das Schichtmaterial 2 bedeckt eine innere Umfangsoberfläche des Basismaterials 1. Darüber hinaus bildet die innere Umfangsoberfläche des Schichtmaterials 2 eine Gleitoberfläche zum Gleiten auf einem dazupassenden Bauteil. Der Synchronring wird über eine Konfiguration hergestellt, die ähnlich zu der in Fig. 8 aufgezeigten Konfiguration ist. Das Schichtmaterial 2 ist aus einer auf Kupfer (Cu) basierenden Legierung aufgebaut, zum Beispiel der oben beschriebenen auf Kupfer-Mangan-Nickel (Cu-Mn-Ni) basierenden Legierung.Fig. 16 shows another embodiment of the present invention in which a synchronizer ring, which is an essential element of a synchronizer device of a vehicle drive, is used. The synchronizer ring comprises an annular base material 1 and an annular layer material 2 having a thin thickness. The layer material 2 covers an inner peripheral surface of the base material 1. Moreover, the inner peripheral surface of the layer material 2 forms a sliding surface for sliding on a mating component. The synchronizer ring is manufactured via a configuration similar to that shown in Fig. 8. The layer material 2 is composed of a copper (Cu)-based alloy, for example, the copper-manganese-nickel (Cu-Mn-Ni)-based alloy described above.

experiment

Bezüglich der durch das Verfahren der ersten Ausführungsform hergestellten Gleitbauteil-Testproben wurden mittels des folgenden Verfahrens Tests durchgeführt. Diese Tests verwenden erste Rohmaterialpulver, welches zusammengesetzt ist aus einer Mischung, in der 0,5 Gew.-% an Graphitpulvern, 0,8 Gew.-% an Zinkstearat als ein Gleitmittel und dem Rest aus im wesentlichen auf Eisen basierenden Le gierungspulvern (Teilchengröße: von 20 bis 250 um) vermischt sind. Die auf Eisen basierenden Legierungspulver umfassen 4% an Nickel (Ni), 1,5% an Kupfer (Cu) und 0,5% an Molybdän (Mo), unvermeidbare Verunreinigungen und als älen Rest im wesentlichen Eisen.With respect to the sliding member test samples produced by the method of the first embodiment, tests were conducted by the following method. These tests use first raw material powder composed of a mixture in which 0.5 wt% of graphite powders, 0.8 wt% of zinc stearate as a lubricant and the balance of substantially iron-based alloys alloy powders (particle size: from 20 to 250 µm). The iron-based alloy powders comprise 4% nickel (Ni), 1.5% copper (Cu) and 0.5% molybdenum (Mo), unavoidable impurities and the remainder essentially iron.

Diese Tests verwenden zweite Rohmaterialpulver, welches zusammengesetzt ist aus einer Mischung, in der auf Kupfer (Cu) basierende Pulver (Teilchengröße: von 50 bis 300 um) mit reinen Eisenpulvern (Teilchengröße: von 20 bis 250 um) vermischt sind. Basierend auf dem Gesamtgewicht der Mischung betrugen die reinen Eisenpulver 20 Gew.-%.These tests use second raw material powders, which are composed of a mixture in which copper (Cu)-based powders (particle size: from 50 to 300 µm) are mixed with pure iron powders (particle size: from 20 to 250 µm). Based on the total weight of the mixture, the pure iron powders were 20 wt%.

Die Zusammensetzung der auf Kupfer (Cu) basierenden Pulver war eine auf Kupfer-Mangan-Nickel (Cu-Mn-Ni) basierende Legierung, im einzelnen 40% an Nickel (Ni) und 20% an Mangan (Mn), 2% an Silicium (51), 1% an Bor (B), unvermeidbare Verunreinigungen und als den Rest im wesentlichen Kupfer (Cu).The composition of the copper (Cu)-based powders was a copper-manganese-nickel (Cu-Mn-Ni)-based alloy, specifically 40% nickel (Ni) and 20% manganese (Mn), 2% silicon (S1), 1% boron (B), unavoidable impurities and the remainder essentially copper (Cu).

Bezüglich der Sinterbedingung für das Basismaterial 1 in diesen Tests wurde das Basismaterial 1 in einer Stickstoffatmosphäre bei einer vorbestimmmten Erwärmungsqeschwindigkeit auf 700ºC erwärmt. Als nächstes wurcae das Basismaterial 1 auf der Erwärmungstemperatur gehalten. Danach wurde das Basismaterial 1 während 30 Minuten auf einer Temperatur von 1120ºC gehalten. Als nächstes wurde das Basismaterial 1 gekühlt.Regarding the sintering condition for the base material 1 in these tests, the base material 1 was heated to 700 ºC in a nitrogen atmosphere at a predetermined heating rate. Next, the base material 1 was kept at the heating temperature. After that, the base material 1 was kept at a temperature of 1120 ºC for 30 minutes. Next, the base material 1 was cooled.

Bezüglich der durch das Verfahren der ersten Ausführungsform hergestellten Gleitbauteil-Testproben wurden als Gleittests ein Festfreßtest und ein Abriebtest durchgeführt.With respect to the sliding member test samples manufactured by the method of the first embodiment, a seizure test and an abrasion test were carried out as sliding tests.

In Bezug auf die Testproben eines Vergleichsbeispiels wurden gleichermaßen auch der Festfreßtest und der Abriebtest durchgeführt. Die Proben des Vergleichsbeispiels sind zusammengesetzt aus einer auf Kupfer (Cu) basierenden Legierung (sperrige Gußstücke), welche herkömmlicherweise in dem Synchronring verwendet wird.With respect to the test samples of a comparative example, the seizure test and the abrasion test were also carried out. The samples of the comparative example are composed of a copper (Cu) based alloy (bulky castings), which is conventionally used in the synchronizer ring.

Die auf Kupfer (Cu) basierende Legierung des Vergleichsbeispiels umfaßt 4,8 Gew.-% an A1, 2,5 Gew.-% an Ni, 1,6 Gew.-% an T1 und 30 Gew.-% an Zn.The copper (Cu)-based alloy of the Comparative Example comprises 4.8 wt% of Al, 2.5 wt% of Ni, 1.6 wt% of T1 and 30 wt% of Zn.

Hinsichtlich des Synchronrings waren die Bedingungen des Festfreßtests wie folgt: Ein dazupassendes Bauteil war ein Eisen-Karburierungsmaterial (JIS SCM420), die Gleitgeschwindigkeit wurde auf 7 m/s eingestellt und die Belastung beim Festfressen der Proben wurde in einem Getriebeöl untersucht. Hinsichtlich der Festfreßgrenzbelastung wiesen die Gleitbauteil-Testproben der ersten bevorzugten Ausführungsform im Mittel 213 kg auf und die Gleitbauteil-Testproben des Vergleichsbeispiels wiesen im Mittel 200 kg auf.With respect to the synchronizer ring, the conditions of the seizure test were as follows: a mating member was an iron carburizing material (JIS SCM420), the sliding speed was set to 7 m/s, and the seizure load of the samples was examined in a gear oil. With respect to the seizure limit load, the sliding member test samples of the first preferred embodiment had an average of 213 kg, and the sliding member test samples of the comparative example had an average of 200 kg.

Die Bedingungen des Abriebtests waren wie folgt: Ein dazupassendes Bauteil war ein Eisen-Karburierungsmaterial (JIS SCM420), die Gleitgeschwindigkeit wurde auf 5 m/s eingestellt und man lies die Proben während 30 Minuten in einem Getriebeöl unter einer Last von 27,2 kg gleiten. Es wurden die Abriebmenge und der Reibungskoeffizient untersucht. Hinsichtlich der Abriebmenge wiesen die Gleitbauteil-Testproben der ersten bevorzugten Ausführungsform im Mittel 12,2 um auf und die Gleitbauteil-Testproben des Vergleichsbeispiels wiesen im Mittel 32,3 um auf.The conditions of the abrasion test were as follows: a mating member was an iron carburizing material (JIS SCM420), the sliding speed was set to 5 m/s, and the samples were allowed to slide in a gear oil under a load of 27.2 kg for 30 minutes. The abrasion amount and the friction coefficient were examined. Regarding the abrasion amount, the sliding member test samples of the first preferred embodiment had an average of 12.2 µm, and the sliding member test samples of the comparative example had an average of 32.3 µm.

Hinsichtlich des Reibungskoeffizienten wiesen die Gleitbauteil-Testproben der ersten bevorzugten Ausführungsform im Mittel 0,081 auf und die Gleitbauteil-Testproben des Vergleichsbeispiels wiesen im Mittel 0,084 auf.Regarding the friction coefficient, the sliding member test samples of the first preferred embodiment had an average of 0.081 and the sliding member test samples of the comparative example had an average of 0.084.

Wie aus den Testergebnissen gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform verständlich wird, ist erkennbar, daß die Beständigkeit gegenüber Festfressen und die Abriebbe ständigkeit gegenüber der herkömmlichen auf Kupfer (Cu) basierenden Legierung des Vergleichsbeispiels besser sind. Es ist auch erkennbar, daß der Reibungskoeffizient, der für einen Synchronring erforderlich ist, dem der herkömmlichen auf Kupfer (Cu) basierenden Legierung entspricht.As can be understood from the test results according to the first preferred embodiment, it can be seen that the seizure resistance and the abrasion resistance are better than the conventional copper (Cu) based alloy of the comparative example. It can also be seen that the friction coefficient required for a synchronizer ring is the same as that of the conventional copper (Cu) based alloy.

Gemäß den durch die erste bevorzugte Ausführungsform hergestellten Gleitbauteil-Testproben kann trotz der Tatsache, daß das Schichtmaterial 2 aus einer Kupfer-Mangan-Nickel (Cu-Mn-Ni)-Legierung, die einen hohen Nickel (Ni)-Gehalt umfaßt, zusammengesetzt ist, das Schichtmaterial 2 eine Verbrauchsmenge der Cu-Mn-Ni-Legierung einsparen. Daher ist die erste bevorzugte Ausführungsform im Vergleich zu dem Gleitbauteil des Vergleichsbeispiels hinsichtlich der Kostenreduktion vorteilhaft.According to the sliding member test samples prepared by the first preferred embodiment, despite the fact that the layer material 2 is composed of a copper-manganese-nickel (Cu-Mn-Ni) alloy comprising a high nickel (Ni) content, the layer material 2 can save a consumption amount of the Cu-Mn-Ni alloy. Therefore, the first preferred embodiment is advantageous in terms of cost reduction compared with the sliding member of the comparative example.

Fig. 17 zeigt eine optische Mikrophotographie einer Metallstruktur der Testprobe der ersten bevorzugten Ausführungsform. Fig. 18 zeigt eine optische Mikrophotographie einer Metallstruktur der Testprobe der dritten bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 3 aufgezeigt ist. Fig. 19 zeigt eine optische Mikrophotographie einer Metallstruktur der Testprobe der vierten bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 4 aufgezeigt ist. Jede der Metallstrukturen wurde auf Basis der oben erwähnten Zusammensetzungsbedingungen und Sinterbedingungen hergestellt. Jede der Metallstrukturen wurde mit einer alkoholischen Salpetersäurelösung (Nital) geätzt.Fig. 17 shows an optical microphotograph of a metal structure of the test sample of the first preferred embodiment. Fig. 18 shows an optical microphotograph of a metal structure of the test sample of the third preferred embodiment shown in Fig. 3. Fig. 19 shows an optical microphotograph of a metal structure of the test sample of the fourth preferred embodiment shown in Fig. 4. Each of the metal structures was manufactured based on the above-mentioned composition conditions and sintering conditions. Each of the metal structures was etched with an alcoholic nitric acid solution (Nital).

Fig. 17 bis 19 zeigen die Konfigurationen in welchen das Schichtmaterial 2 auf das Basismaterial 1 gestapelt ist, wobei die oberen schwarzen Abschnitte in den Fig. 17 bis 19 das Einbettharz in den Proben andeuten.Fig. 17 to 19 show the configurations in which the layer material 2 is stacked on the base material 1, where the upper black sections in Fig. 17 to 19 indicate the embedding resin in the samples.

Wie aus Fig. 17 verständlich wird, infiltriert das Schichtmaterial 2 in winzige ungleichmäßige Abschnitte der Abdeckoberfläche des Basismaterials 1.As can be understood from Fig. 17, the layer material 2 infiltrates into tiny uneven portions of the covering surface of the base material 1.

Es kann somit folgendes angenommen werden: Nachdem die geschmolzene Flüssigkeit einmal aufgetreten ist, infiltriert die geschmolzene Flüssigkeit in die Grenze zwischen dem Basismaterial 1 und dem Schichtmaterial 2, so daß die geschmolzene Flüssigkeit sich früh verfestigt, wodurch eine metallurgische Bindung erreicht wird.It can therefore be assumed that: Once the molten liquid appears, the molten liquid infiltrates into the boundary between the base material 1 and the layer material 2, so that the molten liquid solidifies early, thereby achieving metallurgical bonding.

Gemäß jeder der optischen Mikrophotographien wurde bestätigt, daß nadelartige feine harte Teilchen in dlem Schichtmaterial 2 dispergiert sind, welches durch Sintern mit dem Basismaterial 1 verbunden ist.According to each of the optical microphotographs, it was confirmed that needle-like fine hard particles are dispersed in the layer material 2 bonded to the base material 1 by sintering.

Die harten Teilchen waren Fe-Borid gemäß einer EPMA- Analysevorrichtung und einer Röntgenanalysevorrichtung. Die Härte von Fe-Borid lag in der Nähe von Hv 1800 bis 2200, insbesondere in der Nähe von Hv 2000. Darüber hinaus lag die Größe der harten Teilchen in der Nähe von im Mittel 30 bis 100 um.The hard particles were Fe boride according to an EPMA analyzer and an X-ray analyzer. The hardness of Fe boride was near Hv 1800 to 2200, especially near Hv 2000. In addition, the size of the hard particles was near 30 to 100 µm on average.

Trotz einer Unklarheit der optischen Mikrophotographien waren gemäß einer Rasterelektronenmikroskopvorrichtung und der EPMA-Analysevorrichtung komplexe harte Phasen mit Ni und Mn in dem Schichtmaterial 2, welches bereits durch Sintern mit dem Basismaterial 1 verbunden war, dispergiert. Für die komplexen harten Phasen mit einer netzförmigen Mikrostruktur lag die Härte in der Nähe von Hv 800 bis 1200, insbesondere in der Nähe von Hv 1000.Despite an ambiguity of the optical micrographs, according to a scanning electron microscope device and the EPMA analysis device, complex hard phases containing Ni and Mn were dispersed in the layer material 2, which was already bonded to the base material 1 by sintering. For the complex hard phases with a reticulate microstructure, the hardness was close to Hv 800 to 1200, especially close to Hv 1000.

Da die harten Teilchen und die harten Phasen in dem Schichtmaterial 2, welches durch Sintern bereits mit dem Basismaterial 1 verbunden war, dispergiert sind, kann eine Abriebfestigkeit in dem Schichtmaterial 2 verbessert werden. Die freiliegende Oberfläche des Schichtmaterials 2 ist daher nach einem Sintern für eine Gleitoberfläche geeignet.Since the hard particles and the hard phases are dispersed in the layer material 2, which was already bonded to the base material 1 by sintering, an abrasion resistance in the layer material 2 can be improved. The exposed surface of the layer material 2 is therefore suitable for a sliding surface after sintering.

Fig. 18 zeigt die optische Mikrophotographie der metallischen Struktur der Ausführungsform, die in Fig. 3 aufgezeigt ist, wobei die geschmolzene Flüssigkeit durch das Gewicht des Basismaterials 1 an die Bodenoberfläche des Tabletts 3 gepreßt wird. Wie aus Fig. 18 verständlich wird, kann die Oberflächenflachheit des Schichtmaterials 2 verbessert werden.Fig. 18 shows the optical microphotograph of the metallic structure of the embodiment shown in Fig. 3, where the molten liquid is pressed to the bottom surface of the tray 3 by the weight of the base material 1. As can be understood from Fig. 18, the surface flatness of the layer material 2 can be improved.

Equilibrium diagrams

Die Fig. 20(A) bis 20(F) zeigen Gleichgewichtsdiagramme, in denen das Verfahren der vorliegenden Erfindung anwendbar ist. In Fig. 20(A) ist wie oben beschrieben die Zusammensetzung des Basismaterials 1 als "a" angegeben und die Zusammensetzung des Schichtmaterials 2 ist als "b" angegeben. Die zweiten Rohmaterialpulver, die das Schichtmaterial 2 bilden, sind die Mischung, die durch Mischen der auf Kupfer (Cu) basierenden Pulver mit den reinen Eisenpulvern zusammengesetzt wird. Unter der Bedingung, daß nur die auf Kupfer (Cu) basierenden Pulver verwendet werden, ist die Zusammensetzung in Fig. 20(A) lediglich als "c" angegeben. Damit die Zusammensetzung von "c" die Zusammensetzung von "a"' erreichen kann und die Feststofftemperatur erhöht werden kann, muß die Reaktion mit Diffusion lbeträchtlich fortschreiten; wobei somit die Reaktion zum Erreichen der Zusammensetzung von "a'" eine lange Zeit benötigt.20(A) to 20(F) show equilibrium diagrams to which the method of the present invention is applicable. In Fig. 20(A), as described above, the composition of the base material 1 is indicated as "a" and the composition of the layer material 2 is indicated as "b". The second raw material powders constituting the layer material 2 are the mixture composed by mixing the copper (Cu)-based powders with the pure iron powders. Under the condition that only the copper (Cu)-based powders are used, the composition is indicated only as "c" in Fig. 20(A). In order that the composition of "c" can reach the composition of "a"' and the solid temperature can be increased, the reaction with diffusion must proceed considerably; thus the reaction to reach the composition of "a'" requires a long time.

Aufgrund der Tatsache, daß die Reaktionszeit lang ist und die Erhöhung der Solidustemperatur eine lange Zeit beansprucht, ist das Verschließen in der Oberfläche des Basismaterials 1 verzögert. Somit könnte die gesamte geschmolzene Flüssigkeit in die Poren des Basismaterials 1 infiltrieren. In diesem Fall wird leicht die Maßgenauigkeit verschlechtert und wird leicht das Basismaterial. 1 deformiert. Zusätzlich wird aufgrund einer Überinfiltration das Schichtmaterial 2 verschwinden und nicht auf dem Basismaterial 1 verbleiben. Es tritt somit ein Problem auf, daß das Schichtmaterial nicht eine Gleitschicht bilden kann.Due to the fact that the reaction time is long and the increase of the solidus temperature takes a long time, the sealing in the surface of the base material 1 is delayed. Thus, all the molten liquid could infiltrate into the pores of the base material 1. In this case, the dimensional accuracy is easily deteriorated and the base material 1 is easily deformed. In addition, due to over-infiltration, the Layer material 2 disappears and does not remain on the base material 1. This creates a problem in that the layer material cannot form a sliding layer.

In dem Fall, in dem Rohmaterialpulver aus der Mischung zusammengesetzt sind, die durch Mischen der auf Cu basierenden Pulver mit reinen Eisenpulvern gebildet ist, wird die Zusammensetzung des Schichtmaterials 2 andererseits nicht auf "c" eingestellt, sondern wird auf "b" eingestellt, welches reich an Fe ist. Somit kann die Diffusionszeit zum Erreichen der Zusammensetzung von "a'" ausgehend von der Zusammensetzung von "b", nämlich die Reaktionszeit, verkürzt werden. Es kann so die Solidustemperatur früh erhöht werden, wobei das Verschließen der Poren früh und vorteilhaft erreicht werden kann.On the other hand, in the case where raw material powders are composed of the mixture formed by mixing the Cu-based powders with pure iron powders, the composition of the layer material 2 is not set to "c" but is set to "b" which is rich in Fe. Thus, the diffusion time for reaching the composition of "a'" from the composition of "b", namely, the reaction time, can be shortened. Thus, the solidus temperature can be raised early, whereby the pore closing can be achieved early and advantageously.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist auf die folgenden Legierungen anwendbar:The process of the present invention is applicable to the following alloys:

Konfigurationen des in Fig. 20(A) aufgezeigten Gleichgewichtsdiagramms: Ni-Cu-Legierungen, Pt-Au-Legierungen.Configurations of the equilibrium diagram shown in Fig. 20(A): Ni-Cu alloys, Pt-Au alloys.

Konfigurationen des in Fig. 20(B) auf gezeigten Gleichgewichtsdiagramms: Mn-Cu-Legierungen, Zr-Ti-Legierungen und Nb-Zr-Legierungen.Configurations of the equilibrium diagram shown in Fig. 20(B): Mn-Cu alloys, Zr-Ti alloys and Nb-Zr alloys.

Konfigurationen des in Fig. 20(C) aufgezeigten Gleichgewichtsdiagramms: Pb-Sn-Legierungen und Ag-Cu-Leqierungen.Configurations of the equilibrium diagram shown in Fig. 20(C): Pb-Sn alloys and Ag-Cu alloys.

Konfigurationen des in Fig. 20(D) aufgezeigten Gleichgewichtsdiagramms: Ti-Al-Legierungen, Cu-Zn-Legierungen, Pt-Ag-Legierungen und Ag-Zn-Legierungen.Configurations of the equilibrium diagram shown in Fig. 20(D): Ti-Al alloys, Cu-Zn alloys, Pt-Ag alloys and Ag-Zn alloys.

Konfigurationen des in Fig. 20(E) aufgezeigten Gleichgewichtsdiagramms: Mg-Cu-Legierungen, Cr-Zr-Legiecungen und Cr-Si-Legierungen.Configurations of the equilibrium diagram shown in Fig. 20(E): Mg-Cu alloys, Cr-Zr alloys and Cr-Si alloys.

Konfigurationen des in Fig. 20(F) aufgezeigten Gleichgewichtsdiagramms: Nb-Cu-Legierungen, Ni-Mg-Legiecungen und Au-Pb-Legierungen.Configurations of the equilibrium diagram shown in Fig. 20(F): Nb-Cu alloys, Ni-Mg alloys and Au-Pb alloys.

In den Fig. 20(A) bis 20(F) ist die Zusammensetzung des Basismaterials 1 auch als "a" angegeben und ist die Zusammensetzung des Schichtmaterials 2 als "b" angegeben. Vorausgesetzt, daß die geschmolzene Flüssigkeit durch Erwärmen aus dem Schichtmaterial 2 entsteht, reagiert die geschmolzene Flüssigkeit mit dem Basismaterial 1 und die Konzentration geht in die Richtung des Pfeils "X1". So erhöht sich die Feststofftemperatur in die Pfeilrichtung, die in jedem der in den Fig. 20(A) bis 20(F) aufgezeigten Gleichgewichtsdiagramme beschrieben ist.In Figs. 20(A) to 20(F), the composition of the base material 1 is also indicated as "a" and the composition of the layer material 2 is indicated as "b". Assuming that the molten liquid is formed from the layer material 2 by heating, the molten liquid reacts with the base material 1 and the concentration goes in the direction of the arrow "X1". Thus, the solid temperature increases in the direction of the arrow described in each of the equilibrium diagrams shown in Figs. 20(A) to 20(F).

Modified versions

In den zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen besitzt das Basismaterial 1 die Poren in seiner Abdeckoberfläche. Um es deutlich auszudrücken, das Basismaterial 1 ist aus einem Grünling hergestellt, der Poren besitzt. In den oben erwähnten bevorzugten Ausführungsformen wird das Basismaterial 2, das aus dem Grünling hergestellt ist, zum Sintern erwärmt und durch das Erwärmen tritt die geschmolzene Flüssigkeit auf.In the above-described preferred embodiments, the base material 1 has the pores in its covering surface. To put it plainly, the base material 1 is made of a green compact having pores. In the above-mentioned preferred embodiments, the base material 2 made of the green compact is heated for sintering, and by the heating, the molten liquid occurs.

Anstatt des Grünlings kann jedoch als das Basismaterial 1 ein gesinterter Körper oder ein vorgesinterter Körper verwendet werden. In dem Fall des vorgesinterten Körpers entspricht die oben erwähnte Sintertemperatur der wesentlichen Sintertemperatur.However, instead of the green compact, a sintered body or a pre-sintered body can be used as the base material 1. In the case of the pre-sintered body, the above-mentioned sintering temperature corresponds to the essential sintering temperature.

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, welches das Hauptziel besitzt, daß die geschmolzene Flüssigkeit nach unten fließt, können als das Basismaterial anstatt des Grünlings, des gesinterten Körpers und des vorgesinterten Körpers Gußartikel, geschmiedete Artikel und gepreßte Artikel verwendet werden.According to the method of the present invention, which has the main object of making the molten liquid flow downward, cast articles, forged articles and pressed articles can be used as the base material instead of the green body, the sintered body and the pre-sintered body.

In den zuvor erwähnten bevorzugten Ausführungsformen werden die zusammengefaßten Pulver und der Grünling verwendet. Anstelle dieser können dünne Bleche wie Walzbleche, stückige Artikel, die durch Gießen oder Schmieden hergestellt sind, verwendet werden.In the above-mentioned preferred embodiments, the aggregated powders and the green compact are used. Instead of these, thin sheets such as rolled sheets, piece articles made by casting or forging may be used.

Claims

1. A method for manufacturing a sliding component using:

a base material having a covering surface and pores, which are formed at least in the covering surface, and

a layered material having a component for reacting with a component of the base material, the component of the layered material having a property that enables it to form a molten liquid whose solidus temperature increases as a reaction progresses; and

the method comprising the steps of:

a contacting step for bringing the layer material into contact with at least a part of the covering surface of the base material, and

a heating step for heating the base material and the layer material to the temperature range in which it is possible to form the molten liquid, to react the component of the base material with the component of the layer material, to form the molten liquid whose solidus temperature increases as the reaction progresses, to infiltrate the molten liquid into the pores of the covering surface of the base material, to solidify the molten liquid as the solidus temperature increases and thereby to close the pores on the covering surface of the base material,

wherein the layer material remains on the covering surface of the base material, wherein the remaining layer material then forms the sliding surface.

2. A method for manufacturing a sliding member according to claim 1, wherein the base material in the contacting step is made of a member selected from the group consisting of green compacts, pre-sintered bodies and sintered bodies.

3. A method for manufacturing a sliding member according to claim 1, wherein the layer material in the contacting step is made of a member selected from the group consisting of aggregate powders and green compacts made by pressing powders together.

4. A method for producing a sliding member according to claim 3, wherein the particle size of the powders is in the range of 10 to 200 µm and a space filling of the base material is more than 80%.

5. A method for manufacturing a sliding member according to claim 1, wherein the covering surface is an upper surface of the base material, and the contacting step is carried out by applying the layer material to the covering surface of the base material.

6. A method for producing a sliding member according to claim 1, wherein the covering surface is a lower surface of the base material in the contacting step in which an application member is used to apply the layer material, the contacting step being carried out by applying the layer material to the application member, for the purpose of the layer material being sandwiched between the application member and the covering surface of the base material,

wherein the weight of the base material acts on the molten liquid appearing at the boundary between the base material and the layer material in the heating step.

7. A method for manufacturing a sliding member according to claim 1, wherein the covering surface of the base material is arranged almost horizontally.

8. A method of manufacturing a sliding member according to claim 1, wherein the covering surface of the base material is arranged almost vertically.

9. A method for producing a sliding member according to claim 1, wherein the base material and the layer material in the contacting step form a green compact having a two-layer structure which is in one body.

10. A method of manufacturing a sliding member according to claim 1, wherein the layer material has a ring shape, the base material has either a ring shape or a cone shape, and the layer material is layered on the cover surface of the base material to bring the layer material into contact with at least the part of the cover surface of the base material in the contacting step.

11. A method for producing a sliding component according to claim 1, wherein the base material and the layer material in the contacting step form a green compact having a two-layer structure which has a ring shape which is in a body for forming a synchronizer ring and which is formed by pressing it first raw material powders and second raw material powders which overlap with the first raw material powders.

12. A method for manufacturing a sliding member according to claim 1, wherein the base material is composed of an iron-based alloy and the layer material is composed of a copper-based alloy.

13. A method for manufacturing a sliding member according to claim 1, wherein the base material is composed of an iron-nickel-copper (Fe-Ni-Cu) based alloy.

14. A method for producing a sliding component according to claim 1, wherein the layer material comprises, based on the total weight of the layer material, from 5 wt% to 30 wt% of manganese (Mn), from 30 wt% to 50 wt% of nickel (Ni), unavoidable impurities and the balance essentially copper (Cu).

15. A method for producing a sliding member according to claim 1, wherein the layer material after the heating step comprises at least one element selected from the group consisting of hard particles and hard phases.

16. A method for producing a sliding member according to claim 1, wherein the base material and the layer material in the contacting step form a green compact having a two-layer structure which is in one body, the cover surface of the base material extending in a circumferential direction, the cover surface having an engaging portion for engaging with the layer material, and the layer material in the contacting step is bonded to the engaging portion. cut is engaged to bring the layer material into contact with at least part of the covering surface of the base material.

17. A method of manufacturing a sliding member according to claim 16, wherein the cover surface is an inner peripheral surface having a conical shape whose inner diameter decreases as it goes downward, and wherein the contacting step the sheet material is engaged with the inner peripheral surface to bring the sheet material into contact with at least the part of the inner peripheral surface.

18. A method of manufacturing a sliding member according to claim 1, wherein the cover surface has a concave-convex portion for increasing the surface area thereof.

19. A method of manufacturing a sliding member according to claim 17, wherein the inner peripheral surface of the base material has concave-convex portions which extend almost vertically along the cover surface and which are arranged at predetermined intervals in a circumferential direction for increasing its surface area.

20. A method of manufacturing a composite layered component according to the present invention, the method using:

a base material having a covering surface arranged vertically and having pores formed at least on the covering surface, and

a layer material having a component for reacting with a component of the base material, wherein the component of the layer material has a property which enables the formation of molten liquid whose solidus temperature increases as the reaction progresses; and

the method comprising the steps of:

a contacting step for bringing the layer material into contact with at least part of the covering surface of the base material, and

a heating step of heating the base material and the layer material to the temperature range that enables formation of the molten liquid, reaction of the component of the base material with the component of the layer material, formation of the molten liquid whose solidus temperature increases with the progress of the reaction so that the molten liquid flows downward along the covering surface of the base material, and solidification of the molten liquid with an increase in the solidus temperature.

21. A method for producing a composite layered member according to claim 20, wherein a pressing device having a pressing surface corresponding to the covering surface of the base material is used for compressing the molten liquid flowing along the covering surface of the base material, the pressing surface of the pressing device being pressed against the covering surface to correct the flowing molten liquid in the heating step.

22. A method for producing a composite layered component according to claim 20, wherein the base material in the contacting step is made of a member selected from the group consisting of green compacts, tered bodies and sintered bodies.

23. A method for producing a composite layered member according to claim 20, wherein the layered material in the contacting step is made of a member selected from the group consisting of aggregated powders and green compacts made by pressing powders together.

24. A method for producing a composite layered component according to claim 23, wherein the particle size of the powders is in the range of 10 to 200 micrometers and a space filling of the base material is more than 80%.

25. A method for producing a composite layered member according to claim 20, wherein the covering surface of the base material is arranged along the solder or a direction inclined with respect to the solder.

26. A method for producing a composite layered member according to claim 20, wherein the covering surface of the base material is arranged almost vertically, wherein the base material and the layered material in the contacting step form a green compact having a two-layer structure in the shape of a body.

27. A method for producing a composite laminated member according to claim 20, wherein the laminated material has a ring shape, the base material has either a ring shape or a cone shape, and the laminated material is laminated on the cover surface of the base material in the contacting step to bring the laminated material into contact with at least the part of the cover surface of the base material.

28. A method for producing a composite layered component according to claim 20, wherein the base material is composed of an iron-based alloy and the layer material is composed of a copper-based alloy.

29. A method for producing a composite layered component according to claim 20, wherein the base material is composed of an iron-nickel-copper (Fe-Ni-Cu) based alloy.

30. A method for producing a composite layered component according to claim 20, wherein the layered material comprises, based on the total weight of the layered material, from 5 wt.% to 30 wt.% of manganese (Mn), from 30 wt.% to 50 wt.% of nickel (Ni), unavoidable impurities, and the balance substantially copper (Cu).

31. A method for producing a composite laminated member according to claim 20, wherein the covering surface of the base material has an engaging portion for engaging with the laminated material, and wherein the laminated material is engaged with the engaging portion in the contacting step to bring the facing material into contact with at least the part of the covering surface of the base material.

32. A method for producing a composite layered member according to claim 31, wherein the engaging portion is formed in the vicinity of an upper portion of the covering surface of the base material.

33. A method for producing a composite layered component according to claim 20, wherein the base material has an inner peripheral surface whose inner diameter decreases downwards, and wherein the layered material al is engaged with the inner peripheral surface in the contacting step to bring the layer material into contact with at least the part of the covering surface of the base material.

34. A method for producing a composite layered member according to claim 20, wherein the covering surface of the base material has a concave-convex portion for increasing the surface area thereof, and wherein the molten liquid in the heating step comes into contact with the concave-convex portion.

35. A method for producing a composite layered member according to claim 20, wherein the covering surface of the base material extends in a circumferential direction, and wherein the covering surface of the base material has concave-convex portions extending vertically and arranged at predetermined intervals in the circumferential direction to increase the surface area thereof, and wherein the molten liquid comes into contact with the concave-convex portions in the heating step.